定速法设计的蜗壳性能数值分析

发布时间：2021-10-13 15:11

　　以等速度矩理论设计的混流式水轮机蜗壳,因尾段半径小致使蜗壳内壁流速大,在多泥沙河流中运行时造成蜗壳尾段的磨损剧烈。为此,给定蜗壳断面平均流速规律,以此为据进行蜗壳水力设计,从而使尾段流速降低以达到减缓泥沙磨损的目的。对以等速度矩理论和给定流速分布规律方法设计的4个蜗壳进行了水轮机全流道数值模拟,通过对绝对流速、径向速度、进口环量和液流角的分析,选定了一种较好的蜗壳抗泥沙磨损改造方案。 

【文章来源】：甘肃科学学报. 2020,32(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

蜗壳断面平均流速分布规律

4种方法设计的蜗壳截面积对比如图3所示。由图3可知,方法4在增加了蜗壳尾段断面积的同时尤其剧烈地增加了蜗壳进口段的断面积,而设计目标主要是增大尾段断面积,其尾段断面积的增大并没有在方法3的基础上有显著的变化。研究表明,合理的设计方法应该在方法2和方法3中选取,蜗壳内壁抗泥沙磨损的性能可以直接从蜗壳对称面上内壁面处绝对流速的大小来进行评判。

图4是根据上述不同方法设计的4个蜗壳对称面的速度云图,由图4可得4个蜗壳对称面上壁面处绝对流速分布曲线,如图5所示。由图5可知在蜗壳尾段包角小于50°的关键区段,方法2未能有效降低壁面流速,而方法3、方法4可以显著降低壁面流速。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3434918