混流式水轮机流动特性及寿命分析

陈荣洲; 吴锋; 陈宣有; 张鑫鑫; 顾家鑫; 王鹏飞; 赵文胜

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20231671

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混流式水轮机流动特性及寿命分析

水能利用及水电站工程 | 更新时间：2026-02-25

- 混流式水轮机流动特性及寿命分析
- 混流式水轮机流动特性及寿命分析
- 水电能源科学 2024年第9期页码：162-165+161
- 作者机构：
  
  1. 浙江浙能北海水力发电有限公司
  2. 武汉大学动力与机械学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52279089);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2042023kf0201)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20231671
  中图分类号： TV734.1
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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陈荣洲, 吴锋, 陈宣有, 等. 混流式水轮机流动特性及寿命分析[J]. 水电能源科学, 2024,(9):162-165+161.

陈荣洲, 吴锋, 陈宣有, et al. 混流式水轮机流动特性及寿命分析[J]. 2024, (9): 162-165+161.
陈荣洲, 吴锋, 陈宣有, 等. 混流式水轮机流动特性及寿命分析[J]. 水电能源科学, 2024,(9):162-165+161. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20231671.

陈荣洲, 吴锋, 陈宣有, et al. 混流式水轮机流动特性及寿命分析[J]. 2024, (9): 162-165+161. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2024.20231671.

摘要

混流式水轮机流动为一个不稳定的瞬态过程，启动和停机时的水力冲击压力脉动均会对水轮机的部件产生不利影响。为了获取水轮机内部流场及关键部位材料流场变化及压力载荷信息，以滩坑水电站水轮机为例，利用Creo 3D建模软件完成对整个水轮机全流道1∶1的三维数值仿真模拟，采用Meshing构建水轮机的流体网格模型，采用Fluent进行准确计算，对不同转速下混流式水轮机进行流场分析及寿命评估。结果表明，由于水轮机的旋转作用，其接近尾水管区域负压尤为明显，随着转速的增加，其负压更加明显。随着水轮机转速的增加，尾水管边缘区域流体流速更大，且尾水管出口区域流速分布不均，更容易产生较大的阻力；转轮下方空化情况逐步剧烈，这是由于转轮后方负压区逐渐增加所致，空化区域均分布于叶片背面靠近转轴部分，水轮机叶片正面和背面压力有明显减小趋势，转轮叶片背面负压范围接近20%

因此会发生汽蚀破坏；同时转轮所受应力也在增加，应力主要集中在叶片尖端，最大应力的增加使得转轮寿命减小，更容易产生裂纹，研究结果可为实际运行提供参考依据。

Abstract

关键词

Keywords

references

Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology Silchar, Assam 788010, India,Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology Silchar, Assam 788010, India,Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology Silchar, Assam 788010, India.CFD analysis of an innovative combined lift and drag (CLD) based modified Savonius water turbine[J].Energy Conversion and Management,2018.

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