《数值模拟和实验研究时钟效应对离心泵水力性能的影响,对水轮机科学具有指导意义》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-12-14
  • 随着对小水电的重视,提高水轮机式水泵水力性能的研究变得越来越重要。因此,为了研究时序效应对PAT水力性能的影响,本文对不同导叶时序位置的PAT水力性能进行了数值模拟和实验验证。在0 ~ 70℃范围内设置8种方案的导叶尾缘与蜗壳隔舌的夹角,在80 m3/h时,8种方案的效率差异最大可达2.45%。当流量大于48m3 /h时,内压为50度的方案效率最高。建立了熵产和总压损失的回归方程,得到了视觉能量损失。结果表明,不同方案下固定元件的能量损失变化较大,这是PAT效率变化的主要原因。此外,定子与转子的相互作用使叶轮尾迹区附近的能量损失发生周期性变化。本研究不仅揭示了产生时钟效应的原因,而且为PAT结构的优化提供了一个新的视角。

相关报告
  • 《叶片厚度对混流式水轮机水力性能的影响》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-11-30
    • 混流式水轮机是水电发电中最常用的水轮机。验证涡轮设计的初步研究通常采用小规模模型;然而,当全尺寸涡轮的流道叶片几何尺寸缩小,为评价设计变量和性能特征建立模型时,叶片变得非常薄,难以制造。因此,应考虑转轮叶片的堵塞效应,寻找满足水力性能要求的合适叶片厚度。此外,为了研究不同叶片厚度和性能特征,还需要清楚地了解最高效率点和非设计工况下的堵塞比。本文研究了转轮叶片对300级混流式水轮机水力性能和内部流动特性的堵塞效应。利用剪切应力输运湍流模型进行三维平均雷诺-纳维-斯托克斯计算,分析流道叶片附近的内部流动特征,比较不同叶片厚度对水力效率等主要性能参数的堵塞效应。对不同叶片厚度下的非设计工况进行了流动分析。结果表明,随着堵塞率的增加,功率和效率逐渐降低。随着进气速度三角分量按堵塞比的变化,流道角与叶片角的不匹配导致流道水头损失增大。特别是与参考模型相比,堵塞率由12.5%提高到3.4%左右,效率降低。结果表明,阻塞效应对混流式水轮机模型的设计有显著影响。 ——文章发布于2019年4月
  • 《用PIV法研究了离心泵叶轮的流态和水力性能》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-09-01
    • 本研究旨在分析离心叶轮内部流动与局部欧拉头分布的定量关系,为反设计方法的设计规范提供指导。进口处的局部欧拉头主要受叶片吸力侧顺时针涡的影响。在出口处,它受到顺时针和逆时针旋涡的相对运动的影响。两种涡流对局部欧拉压头的影响使得深部分负荷条件下泵头基本恒定,证明了叶轮具有有效直径。沿叶轮流道的平均局部欧拉头分布与流型密切相关。局部平均欧拉头增加最快的位置与顺时针涡中心的径向位置重合。其最大值的位置与顺时针涡旋末端的径向位置一致。随着流量的减小,其最大值的位置向入口移动,确定叶轮具有一个极端的叶轮直径。平均局部欧拉水头比曲线的拐点对应着涡结构的出现。