管道安装式水轮机结构参数设计优化研究

石振明; 赵道利; 赵宁; 李遥

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251930

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管道安装式水轮机结构参数设计优化研究

水能利用及水电站工程 | 更新时间：2026-04-25

- 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究
- 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究
- 水电能源科学 2026年44卷第4期页码：171-175+156
- 作者机构：
  
  1. 陕西水务发展华泽智汇装备集团股份有限公司
  2. 西安理工大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(52179089)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251930
  中图分类号： TV734.1
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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石振明, 赵道利, 赵宁, 等. 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究[J]. 水电能源科学, 2026,44(4):171-175+156.

石振明, 赵道利, 赵宁, et al. 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究[J]. 2026, 44(4): 171-175+156.
石振明, 赵道利, 赵宁, 等. 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究[J]. 水电能源科学, 2026,44(4):171-175+156. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251930.

石振明, 赵道利, 赵宁, et al. 管道安装式水轮机结构参数设计优化研究[J]. 2026, 44(4): 171-175+156. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251930.

摘要

针对城市供水管网低流量条件下能量回收效率不足的问题，以DN20家庭用水管道为例，设计垂直轴水流发电机水轮机系统。针对该系统的结构特点，采用数值模拟的方法分析了不同结构参数下水轮机的转速、输出功率、效率及内部流场特性，探究了入口直径、叶片数、叶片倾斜度及入口偏转角等关键参数对发电性能的影响规律，提出一种新型水轮机构型方案。结果表明，当入口直径为11～12 mm、叶片数为16片时，水轮机输出功率达峰值，效率超27.5%;当入口偏转角为1°、叶片倾斜度为0°时为最优角度组合，可降低水头损失并提升能量转换效率。研究结果可为类似工程的设计、运行提供理论支撑与技术参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

Y Enomoto,S Kurosawa,H Kawajiri.Design optimization of a high specific speed Francis turbine runner[J].IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,2012.

匡开林,王晓晖,敏政,武赞秀.叶型对微型管道式Savonius水轮机性能的影响[J].水电能源科学,2021(06).

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