排灌机械工程学报

作者：杨孙圣,方恬,PUNIT Singh,周成,赵尔策,王桃

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江212013; 2. 印度科学院可持续技术中心, 卡纳塔克 班加罗尔 560012; 3. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室, 四川 成都610039

关键词：贯流水轮机,轴向间距,水力性能,数值模拟,试验研究

基金：江苏省自然科学基金资助项目(BK20180876);四川省教育厅重大培育项目(18CZ0016);西华大学校重点项目(Z2010810)

为了寻找贯流式水轮机中导叶与转轮轴向间距的合理取值,在保证其结构紧凑性的同时,获得良好的水力性能,在其他主要参数不变的情况下,通过试验与数值计算相结合的方法,分别对导叶与转轮之间轴向间距s值为30, 40, 50, 60和70 mm 的微贯流式水轮机模型进行全流场数值计算,研究轴向间距对贯流式水轮机水力性能的影响.结果表明:水轮机的水头随着轴向间距的增大而增加,水轮机的轴功率随着轴向间距的增大呈现先上升后稳定的趋势;综合各流量条件,水轮机通常在适中的轴向间距下取得较高的效率,该模型在s=40 mm时效率达到最高.选择适中的轴向间距可以改善转轮叶片表面压力分布和流态;过大的轴向间距会导致转轮进口发生负撞击,出现脱流现象;转轮出口的湍动能随着轴向间距的扩大而减小.在最优工况下,轴向间距从30 mm扩大至70 mm的过程中,转轮内部的水力损失逐渐增加,增加幅度达到15.6%,而出水管中的水力损失则减小了19.7%,总水力损失呈增加趋势.综合考虑,选用s=40 mm 作为最终方案.

来源：2023年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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