含沙水條件下水輪機蝸殼、固定導(dǎo)葉流場分析及型線改良.pdf

1、隆峽水電站位于青海省同仁縣隆務(wù)河流域，由于水輪機蝸殼長時期受到泥沙沖擊及磨損，蝸殼的使用壽命大大減少。本課題從蝸殼的改造而不是整體更換蝸殼的角度出發(fā)，旨在通過改變蝸殼磨蝕較為嚴重的鼻端部分的型線使鼻端的水流速度比原設(shè)計的速度有所降低，從而達到減小摩擦損失和磨蝕，提高蝸殼性能和壽命的目的。 針對隆峽水電站HLD74—WJ-88水輪機蝸殼，具體改造的方法是，通過對改型前后兩種蝸殼進行幾何建模，采取完全相同的網(wǎng)格劃分方法和Fluent

2、計算參數(shù)設(shè)置，進行了其內(nèi)部流動的數(shù)值模擬，可以得到改型后較之改型前蝸殼出口處的水流流態(tài)有哪些改變，切向速度，徑向速度沿蝸殼出口高度和包角的變化規(guī)律。改型后的蝸殼在改造斷面的平均切向速度較改型前減小的具體量值，改型后同改型前蝸殼尾段流態(tài)的對比及改型前后蝸殼的平均切向速度值帶入經(jīng)驗公式，得出改進后的蝸殼壽命的增加量。 在本實際工程改造項目過程中取得的主要成果，通過計算得到兩種蝸殼在相同工況下流態(tài)與性能的差異得出結(jié)論如下： （

3、1）蝸殼內(nèi)部流態(tài)復(fù)雜，改造前后蝸殼全段均部嚴格符合Vu·γ=K，改型后包角（）<120°段Vu·γ較改型前??； （2）改型后的Vu在改型段的最大平均值比改型前有明顯的減小，通過計算得出改型后蝸殼壽命約為原蝸殼壽命的1．2倍： （3）改型后蝸殼出口液流角在改型段（）<75°。以后比改型前有明顯增加，在尾部最后一個固定導(dǎo)葉入口產(chǎn)生較大的沖角，應(yīng)該對原座環(huán)固定導(dǎo)葉進行修型，來減小撞擊損失，提高水力效率； 運行三年后的檢