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《小型混流式水泵水輪機水力設計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第12卷第6期南水北調(diào)與水利科技Vo1．12NO．62014年12月South-to-NorthWaterTransfersandWaterScience&TechnologyDec．2014DOI：10．13476／i．cnki．nsbdqk．2014．06．028小型混流式水泵水輪機水力設計毛秀麗，鄭源，屈波，牟童，張新，吳在強(河海大學能源與電氣學院，南京211100)摘要：采用二元理論結(jié)合螺旋勢流設計了混流式水泵水輪機，并利用Pro／ENGINEER建立三維幾何模型。通過對不同曲率導葉的CFD數(shù)值模擬計算，分別得到水泵工況和水輪機
2、工況下的流場流線圖、速度圖以及壓力圖，證實標準導葉更適用于混流可逆式機組。效率估算結(jié)果顯示，機組效率在水輪機工況達到85，水泵工況達到88，說明設計方法可行。關(guān)鍵詞：混流式水泵水輪機；螺旋勢流；水力設計；CFD數(shù)值模擬；水力性能；流場分析；光潔度中圖分類號：TK734文獻標志碼：A文章編號：1672—1683(2014)06—0123—04Hydraulicdesignofsmallmixed-flowreversiblepumpturbineMAOXiu-li，ZHENGYuan，QUt3o，MOUTong，ZHANGXin，WUZai
3、—qiang(CollegeofEnergyandElectricity，HohaiUniversity，Nanjing211100，China)Abstract：Themixed—flowFrancispumpturbinewasdesignedaccordingtOthedualistictheoryandspiralpotentialflow，andPro／ENGINEERsoftwarewasusedtObuildthethree-dimensionalgeometricmode1．BasedontheCFDnumericalsi
4、mulationsontheguidevaneswithdifferentcurvatures，theflowpathlines，flowvelocities，andpressuredistributionsunderthewaterpumpandturbineworkingconditionswereobtained．TheresultssuggestedthatthestandardguidevanesaremoresuitablefortheFrancispumpturbine．Theefficiencycalculationres
5、ultsshowedthattheturbineunitefficiencycanreach85undertheturbineWOrkingconditionsand88underthewaterpumpworkingconditions，whichindicatedthatthedesignmethodisfeasible．Keywords：Francispumpturbine；spiralpotentialflow；hydraulicdesign；CFDnumericalsimulation；hydraulicperformance；
6、flowfieldanalysis；roughness抽水蓄能機組是一種可逆式水力機組，其既能將水能轉(zhuǎn)水管和結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)輪室、座環(huán)、上蓋、軸承端蓋等組成。其中變?yōu)殡娔?水輪機工況)，又能將電能轉(zhuǎn)換為水能(水泵工相關(guān)過流部件首先按照常規(guī)的水力設計來計算，然后根據(jù)具況)，根據(jù)電網(wǎng)的需要，來確定抽水蓄能機組的工作方式。隨體情況進行針對性地優(yōu)化。著電力系統(tǒng)的迅速擴大和發(fā)展，抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中1．1轉(zhuǎn)輪水力設計所擔任的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等的功效越來越顯著?；炝骺赡媸剿C械的轉(zhuǎn)輪需要適應水泵和水輪機兩在綜合多能源利用的小電力系統(tǒng)中，為了
7、保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)種工況的要求，其特征形狀與離心泵更為相似，葉片薄而長，定和能源的合理利用，可以利用一般水頭不超過50m的小包角很大，過流量相對較小，水輪機工況進I=1處葉片角度只型、超小型抽水蓄能機組進行調(diào)節(jié)。目前的抽水蓄能機型均有10。～12。，因此為改善水輪機工況和水泵工況的穩(wěn)定性，采用雙向運行的混流式水泵水輪機，因而，使得小型低水頭葉片出口邊角度常設計成后傾式，而不是在一個垂直面混流式水泵水輪機這種結(jié)構(gòu)簡單、水力性能良好、安裝維修方便、所需上水庫和下水庫開挖量少的機組未得到應有的開上_2]。水輪機轉(zhuǎn)輪的水力計算在理想液體定常流動的基
8、本發(fā)與推廣。假設前提下，假定葉片數(shù)無限多，葉片厚度趨于無限薄，將混流式水泵水輪機的流動面近似看成繞軸線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)面，相1水力設計鄰流面間水流質(zhì)點互不干擾且流面問流量相等，按照軸面有混流式水泵水
