基于CFD的軸流式水輪機(jī)增容防蝕改造的研究.pdf

1、在我國有很大一部分建于20世紀(jì)80年代前的軸流式水輪機(jī)，其運(yùn)行的穩(wěn)定性較差、空蝕破壞非常嚴(yán)重、綜合性能指標(biāo)較低，隨著現(xiàn)代水輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及CFD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)軸流式水輪機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，提高其水力性能，降低或改善軸流式水輪機(jī)的空蝕情況，已迫在眉睫。本論文基于CFD的軸流式水輪機(jī)增容防蝕改造設(shè)計(jì)的研究，對(duì)提高機(jī)組整體的綜合性能和運(yùn)行的可靠性具有重大意義。
　　基于此，本文還以都江堰雙柏電站軸流式水輪機(jī)的增容防蝕改造為具體的研究對(duì)

2、象，對(duì)其進(jìn)行增容防蝕改造設(shè)計(jì)可行性的研究，并利用電站現(xiàn)有的水力條件和轉(zhuǎn)輪葉片尺寸，對(duì)原軸流轉(zhuǎn)槳機(jī)組進(jìn)行增容防蝕的改造。通過分析其水力參數(shù)，認(rèn)為此次改造設(shè)計(jì)可以在不改變?cè)瓩C(jī)組過流通道及幾何尺寸的情況下，在傳統(tǒng)的軸流式水輪機(jī)升力法基礎(chǔ)上，考慮葉輪輪緣間隙流動(dòng)及流動(dòng)邊界層等的影響，采用一種改進(jìn)的升力法模型進(jìn)行5000Kw增容到6000Kw的水力設(shè)計(jì)，得到兩種方案的轉(zhuǎn)輪葉片木模圖（包括翼型剖面圖、轉(zhuǎn)輪葉片軸面投影圖和平面投影圖），并利用CFD技

3、術(shù),對(duì)水力模型進(jìn)行內(nèi)部流場的數(shù)值模擬和分析,通過模型計(jì)算與分析認(rèn)為新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動(dòng)相對(duì)較好，完全能達(dá)到增容的目的，同時(shí)也對(duì)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部壓力進(jìn)行計(jì)算與分析，通過將防蝕裙邊從原機(jī)組的背面裙邊結(jié)構(gòu)改為工作面裙邊結(jié)構(gòu)，能很好地起到防空蝕的效果。這些技術(shù)方案及措施已經(jīng)全部應(yīng)用于電站的改造中，效果良好。
　　從機(jī)組改造后現(xiàn)場的運(yùn)行情況可知，改造后的機(jī)組的運(yùn)行效率得到提高，其綜合性能得到很大的改善，為電站創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也表明本文基于