排灌机械工程学报

作者：田修贵, 王生辉, 肖业祥, 汪程鹏, 杨一帆

单位：1. 海南大学机电工程学院, 海南 海口 570228;2. 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所, 天津 300192;3. 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室, 北京 100084

关键词：液力透平,分流叶片,优化设计,响应面法,水力性能

基金：国家(兵团)科技计划项目(2023AB034);国家自然科学基金资助项目(52279088);农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室开放课题(2023OWSL-01)

为提高透平的水力性能,基于响应面法建立了一种透平分流叶片的优化方法.采用数值模拟方法,通过单因素试验,选取分流叶片的周向位置、出口偏转角、出口直径、入流角及出流角5个参数的取值范围;利用Plackett-Burman试验对各参数进行显著性分析,筛选出对透平效率影响显著的3个参数,即出口偏转角、出口直径、出流角;基于响应面法建立了分流叶片结构参数与效率和输出功率之间的回归方程,获得最优分流叶片的结构参数组合.结果表明,分流叶片的出口偏转角、叶片出流角、叶片出口直径对透平性能影响显著,当出口偏转角为4.8°、叶片出流角为23.1°、叶片出口直径为80.2 mm时,透平综合性能最优,在设计工况下,与原模型相比,优化后透平效率提高2.9%、输出功率提高5.6%.研究表明,响应面优化法有助于提升液力透平添设分流叶片时的水力性能.

来源：2026年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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