过流部件参数变化对水轮机性能的影响.docx

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1、过流部件参数变化对水轮机性能的影响中小型电站的技术改造在现在的水电发展事业中担任着极其重要的角色,借助CFD软件来研究过流部件参数变化对水轮机性能的影响对于水电站的改造具有一定的借鉴意义。本文以HLX180-LJ-36水轮机为研究对象,通过CAD、UG等软件对机组进行改型,借助CFD软件对改型前后的水轮机进行流动分析。首先,根据所给的CAD图纸对水轮机进行三维全流道建模,然后对建立好的模型进行网格划分,最后通过CFX软件进行计算及后处理。通过修改导叶分布圆直径,下环以及转轮出口直径研究过流部件参数变化水轮机性能的影响

2、。得出以下结论:(1)导叶分布圆直径的变化对最优工况和大流量工况下水轮机的内部流动影响不大,但是对小流量工况下的叶道涡影响较大;水轮机的效率随着导叶分布圆直径的增大而增加,小流量工况表现尤为突出,与原转轮相比,小流量工况时,方案5的效率提高了1.87%,在大流量工况时,效率提高了0.17%,最优工况时提高了0.04%;随着导叶分布圆直径的增大,活动导叶和转轮之间无叶区的压力脉动有所减轻。(2)下环形状和转轮出口直径对不同工况下水轮机性能的影响不同。增大转轮出口直径和下环锥角可以提高水轮机的过流能力,但是在小开度工况下

3、,由于效率下降太多导致水轮机的出力整体下降;最优开度下,水轮机的效率会有所下降,但是由于过流量的增加,水轮机的出力整体增加,相比于原方案,方案4增容5.4%:大开度工况下,水轮机的效率和过流量都增加,相比原方案,方案4增容8.3%。(3)增大转轮出口直径和下环锥角,水轮机的最优工况将向大流量方向偏移,水轮机的空化性能略微有点下降。(4)适当的增大转轮出口直径和下环锥角可以减小小开度工况下水轮机转轮的出口环量,减轻尾水管的压力脉动。