仿生导叶设计及其水动力学特性研究

杨家富; 王文全; 王秀; 魏新宇; 裴俊先

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240300

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仿生导叶设计及其水动力学特性研究

更新时间：2026-02-25

- 仿生导叶设计及其水动力学特性研究
- Issue 2, Pages: 191-195+185(2025)
- 作者机构：
  
  四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240300
  CLC： TK730.3
- Published：2025
- 稿件说明：
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杨家富, 王文全, 王秀, et al. 仿生导叶设计及其水动力学特性研究[J]. 2025, (2): 191-195+185.
DOI：

杨家富, 王文全, 王秀, et al. 仿生导叶设计及其水动力学特性研究[J]. 2025, (2): 191-195+185. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20240300.

摘要

活动导叶作为水轮机的重要导流部件，紧邻转轮，其尾涡结构会进入下游转轮流道，影响机组的运行稳定性。为此，提出一种具有光滑前缘的变截面仿生活动导叶，分析了不同攻角和不同前缘凸起数量下导叶自身水动力特性、尾迹区压力脉动特征和导叶周围流场分布特征。结果表明，在3种不同的攻角下，仿生导叶受到的水动力力矩和径向力相对于原始导叶都大幅降低，最大力矩下降51.2%(攻角20°

sin-two模型)

最大径向力下降40.6%(攻角20°

sin-two模型)。sin-three仿生导叶压力脉动降低显著，对于同一导叶高度处的不同监测点，各导叶模型压力脉动幅值大致相同。sin-three仿生导叶对负力面大尺度流动分离的抑制作用效果最佳，甚至在大攻角30°时，也展现出优秀的流动分离抑制作用。基于仿生的被动流动控制措施对优化水电机组在小流量工况运行时(或导叶处于较大的攻角)的运行稳定性具有重要的参考价值。

Abstract

关键词

Keywords

references

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