含沙水條件下水輪機(jī)蝸殼、固定導(dǎo)葉流場(chǎng)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(jī)蝸殼長(zhǎng)時(shí)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(guò)改變蝸殼磨蝕較為嚴(yán)重的鼻端部分的型線使鼻端的水流速度比原設(shè)計(jì)的速度有所降低，從而達(dá)到減小摩擦損失和磨蝕，提高蝸殼性能和壽命的目的。 針對(duì)隆峽水電站HLD74—WJ-88水輪機(jī)蝸殼，具體改造的方法是，通過(guò)對(duì)改型前后兩種蝸殼進(jìn)行幾何建模，采取完全相同的網(wǎng)格劃分方法和Fluent

2、計(jì)算參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行了其內(nèi)部流動(dòng)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(duì)比及改型前后蝸殼的平均切向速度值帶入經(jīng)驗(yàn)公式，得出改進(jìn)后的蝸殼壽命的增加量。 在本實(shí)際工程改造項(xiàng)目過(guò)程中取得的主要成果，通過(guò)計(jì)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(yán)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(guò)計(jì)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(gè)固定導(dǎo)葉入口產(chǎn)生較大的沖角，應(yīng)該對(duì)原座環(huán)固定導(dǎo)葉進(jìn)行修型，來(lái)減小撞擊損失，提高水力效率； 運(yùn)行三年后的檢