磨蚀对水斗式水轮机的水斗型线及性能影响的研究

摘要：

在含沙水流中运行的水斗式水轮机,分水刃和缺口是斗叶上最容易受到磨损变形的部位.采用欧拉?拉格朗日法对水?气?砂三相流进行非定常计算,研究分水刃高度下降对流态及泥沙磨损的影响,以及分水刃高度、缺口深度变化对转轮外特性的影响.研究发现:分水刃高度下降会对流线产生影响,在进水侧区域诱发旋涡和湍流,致使流态紊乱,水力损失增加,从而造成转轮外特性下降.当分水刃高度下降2、5、10mm时,转轮的效率分别减少了0.22％、0.66％、5.98％.分水刃高度下降造成的斗叶型线变化,会影响泥沙颗粒对斗叶内壁面的磨损情况.分水刃下降的高度越大,分水刃区域的磨损越严重、磨损范围越大.缺口深度增加会减小斗叶工作面面积,造成转轮外特性下降.尤其是当缺口深度增加10mm时,效率降低了15.37％,转轮效率低于70％,在这种工况下运行,对射流能量的利用是非常不利的.

关键词：水斗式水轮机;泥沙磨蚀;分水刃;缺口;水?气?砂三相流数值模拟

所属期刊栏目：41

分类号：TK735(水能、水力机械)

资助基金：中央高校基本科研业务费;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2021-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：7391-7402,中插17