水轮机式液力透平两相流动特性及损失评价研究

发布时间：2024-02-25 12:13

　　工业流程中的余压能通常采用液力透平进行回收,因此液力透平是我国近年来政策中决定开发的核心节能装备。目前我国常用的液力透平的类型是泵反转式液力透平。由于泵反转式液力透平是以泵正转的工况设计制造,反转作透平时效率较低,高效运行区域狭窄,无法保持稳定工作状态。而水轮机式液力透平具有效率高、运行时性能稳定等优点。因此本文选取一水轮机式液力透平进行分析。余压能回收实际过程,工质常为气液两相,所以需要透平在气液两相时稳定运行。为研究透平在两相工况时的流动规律和损失机理,提高透平效率,本文使用欧拉-欧拉粒子两相模型和SSTk-ω湍流模型分析了一水轮机式液力透平,并分析了该透平在不同工况时的运行外特性,并分析了透平内部两相工质的流动机理,得到了透平内两相熵产随含气率变化的规律,探究了熵产分布与两相工质流动的关联。由研究结果得知,纯液工况下透平效率约为92%;透平的效率和输出功率随含气率增加下降明显。通过分析不同类型熵产,由湍流熵产随含气率变化明显得知含气率增加引起更严重的不良流动,是熵产损失增加的最主要因素。其中蜗壳中熵产损失极小,导叶内存在一定的冲击损失,而转轮与尾水管为主要熵产部件,分析熵产分布图...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1可回收液体余压能储量Fig.1-1Recoverableliquidresidualpressureenergystorage目前我国常用的液力透平的类型是泵反转式液力透平

嘌构ぶ市柰ü?跹狗?哦云浣笛勾?砗笈欧臶3,4]，而工质余压能在工业余能中占很大比例，减压排放造成了严重浪费，降低了能量利用率，并且会造成环境污染[5]。而假如能将工质余压能有效回收，它就成为了一种清洁的可再生能源，如何充分回收利用工业中各种被浪费的余能，减少余能资源浪费也愈发受....

图1-2离心泵示意图

过熵产分析可以区分产生的损失是摩擦及冲击损失还是不良流动[18]。综上所述，研究透平两相熵产是有必要的，有助于揭示气液两相工质时液力透平的运行特性，为气液两相液力透平的流动改善提供技术支撑，为我国节能事业做出贡献。1.2透平类型1.2.1泵反转式液力透平反转离心泵作透平（Pump....

图1-3泵反转作液力透平Fig.1-3Pumpreverseashydraulicturbine但是目前的离心泵反转作液力透平在工作中仍然存在以下不足：

1绪论3图1-3泵反转作液力透平Fig.1-3Pumpreverseashydraulicturbine但是目前的离心泵反转作液力透平在工作中仍然存在以下不足：（1）首先，离心泵反转作透平效率不高，且液力透平的转速与它所能承受的强度必须匹配，一旦流量较大，会出现结构强度无法满足要....

图1-4研究思路Fig.1-4Theresearchidea

1绪论7图1-4研究思路Fig.1-4Theresearchidea

本文编号：3910293