CN1584323A - 混流式水轮机l型叶片转轮 - Google Patents
混流式水轮机l型叶片转轮 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1584323A CN1584323A CNA2004100436040A CN200410043604A CN1584323A CN 1584323 A CN1584323 A CN 1584323A CN A2004100436040 A CNA2004100436040 A CN A2004100436040A CN 200410043604 A CN200410043604 A CN 200410043604A CN 1584323 A CN1584323 A CN 1584323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- runner
- line
- crown
- waterside
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
本发明公开一种混流式水轮机L型叶片转轮。本发明所涉及的部位为叶片出水边,通过叶片出水边几何形状及尺寸的变化,达到改善水轮机水力性能的目的。本发明主要包括:上冠1、下环2及若干连接在上冠1与下环2间的曲面叶片3;转轮高压侧,即水流径向流入侧,为叶片进水边4,转轮低压侧,即水流轴向流出侧,为叶片出水边5;叶片出水边5与下环2的连接点为A,叶片出水边5与上冠1的连接点为B,出水边5形线中点为M,G为出水边5形线上A与M之间的任意一点,转轮的转动中心为O,转动方向为n向,其特征在于:在转轮俯视图上,叶片出水边形线A与M之间至少存在一个拐点。
Description
技术领域:
本发明涉及水轮机的转轮,确切的说是涉及轮转中各单元叶片的改进。
技术背景:
经过长期技术发展,混流式水轮机已基本定型,但是转轮的叶片翼型的微小改进可能对水轮机效率产生较大影响,寻求更为合理翼型结构仍然是设计者不断追求目标,而且随着水轮机比转速的提高,水头变幅的增大,水轮机运行稳定性定性问题日益突出,近30年来国内外一些大型机组,有相当数量的水轮机相继出现不同程度的振动问题,水轮机运行的稳定性问题是一个世界难题。随着水轮发电机组单机容量不断提高,水轮机尺寸随之增加,转轮刚强度相对减弱,中国专利ZL97195388.0提出一种改进后的弗郎西斯型水轮机的叶轮,其气蚀和水流特性得到改善,但就上述几方面指标仍不太理想。现有的混流式水轮机叶片出水边有以下两种情况:
1.如图3左所示,在转轮俯视图上A、M两点及其之间任意一点G在同一直线上,即出水边位于同一轴截面。
2.如图3右所示,在转轮俯视图上,对于A与M之间的任意一点G,沿转动方向G位于直线AM的下方或直线AM上。
总之,对于现有的叶片在转轮俯视方向,直线AM总在叶片区。
发明内容:
本发明目的是公开一种混流式水轮机L型叶片转轮。本发明所涉及的部位为叶片出水边,通过叶片出水边几何形状及尺寸的变化,达到改善水轮机水力性能的目的。
本发明主要包括:上冠1、下环2及若干连接在上冠1与下环2间的曲面叶片3;转轮高压侧,即水流径向流入侧,为叶片进水边4,转轮低压侧,即水流轴向流出侧,为叶片出水边5;叶片出水边5与下环2的连接点为A,叶片出水边5与上冠1的连接点为B,出水边5形线中点为M,,G为出水边5形线上A与M之间的任意一点,转轮的转动中心为O,转动方向为n向,其特征在于:在转轮俯视图上,叶片出水边形线A与M之间至少存在一个拐点。
本发明在转轮俯视图上,对于A与M之间的点,沿转动方向n总存在点G位于直线AM的上方,即直线AM不完全在叶片(3)区内。
本发明出水边端点A、B与转动中心O的夹角(α)较小,不大于20度。
本发明直线AG延长线与该处下环切线的夹角(θ)不小于90度。
本发明叶片在下环处的骨线长度大于叶片在上冠处的骨线长度,且其比值大于1.1。
附图说明
图1为本发明实施例立体图;
图2为本发明实施例另一角度立体图;
图3现有叶片平面图(转轮俯视)示例图;
图4本发明实施例叶片平面图示例(左为角过渡,右为圆过渡)图;
图5为本发明实施例叶片俯视图;
图6现有叶片下环处出水边应力图;
图7本发明实施例叶片下环处出水边应力图;
具体实施方式
经过长期发展混流式水轮机已基本定型,转轮结构主要包括:上冠、下环及若干连接在上冠与下环间的曲面叶片,如图1所示。转轮高压侧,即水流径向流入侧为叶片进水边,转轮低压侧,即水流轴向流出侧为叶片出水边。如图3所示,混流式水轮机叶片出水边与下环的连接点为A,出水边形线中点为M,G为出水边形线上A与M之间的任意一点,本专利转轮叶片的显著特点在于:对于出水边形线A与M间的点,总存在点G沿转动方向n位于直线AM的上方,即在转轮俯视方向,直线AM没有完全在叶片区内,如图4所示。
按照本发明,合理外展下环处出水边的L型叶片,可以使混流式水轮机在以下方面获益。
1.水轮机效率
转轮下环附近翼型对水轮机效率有较大影响,叶片下环出水边局部外展,既减小了因出水边整体外展造成的水力摩擦损失,又增加了下环附近叶片压力面与吸力面的压差,利于转轮效率的提高。水轮机模型试验亦表明:合理的下环出水边局部外展的L型叶片,可使水轮机最优提高(2-5)‰。
2.水轮机稳定性
随着水轮机比转速的提高、水头变幅的增大,水轮机运行稳定性问题日益突出。近30年来国内外一些大型机组,有相当数量的水轮机相继出现不同程度的振动问题,水轮机的运行稳定性问题是一个世界性的难题。
实践表明:部分负荷时的压力脉动是造成水轮机组振动的主要根源。转轮出口环量与尾水管压力脉动,这是衡量水轮机稳定性的重要指标,有着直接的联系。叶片下环出水边局部外展,可以改变转轮叶片出水边的环量分布,降低转轮出口环量,从而降低尾水管内的压力脉动幅值,提高水轮机运行稳定性。
3.转轮强度
现代水轮发电机组单机容量不断提高,水轮机尺寸随之增加,转轮刚强度相对减弱。L型叶片在改善水轮机水力性能的同时,还可以提高转轮刚强度,降低叶片应力,提高水轮机组运行可靠性。
对比图6与图7的应力数值计算结果,叶片下环处出水边局部外展后,叶片下环处的应力值从105MPa降至68.4MPa,最大应力值亦有所下降。L型叶片较大程度的提高了转轮刚强度。
通过以上分析可以看出:L型叶片转轮,不仅可以改善水轮机水力性能提高效率及水轮机运行稳定性,还可以提高转轮刚强度,在工程上具有较高的使用价值。
Claims (5)
1.一种混流式水轮机L型叶片转轮,主要包括:上冠(1)、下环(2)及若干连接在上冠(1)与下环(2)间的曲面叶片(3);转轮高压侧,即水流径向流入侧,为叶片进水边(4),转轮低压侧,即水流轴向流出侧,为叶片出水边(5);叶片出水边(5)与下环(2)的连接点为A,叶片出水边(5)与上冠(1)的连接点为B,出水边(5)形线中点为M,,G为出水边(5)形线上A与M之间的任意一点,转轮的转动中心为0,转动方向为n向,其特征在于:在转轮俯视图上,叶片出水边形线A与M之间至少存在一个拐点。
2.按权力要求1所述的混流式水轮机L型叶片转轮,其特征在于:在转轮俯视图上,对于A与M之间的点,沿转动方向n总存在点G位于直线AM的上方,即直线AM不完全在叶片(3)区内。
3.按权力要求1、2所述的混流式水轮机L型叶片转轮,其特征在于:出水边端点A、B与转动中心O的夹角(α)较小,不大于20度。
4.按权力要求1、2、3所述的混流式水轮机L型叶片转轮,其特征在于:直线AG延长线与该处下环切线的夹角(θ)不小于90度。
5.按权力要求1、2、3、4所述的混流式水轮机L型叶片转轮,叶片在下环处的骨线长度大于叶片在上冠处的骨线长度,且其比值大于1.1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100436040A CN1274957C (zh) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 混流式水轮机l型叶片转轮 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100436040A CN1274957C (zh) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 混流式水轮机l型叶片转轮 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1584323A true CN1584323A (zh) | 2005-02-23 |
CN1274957C CN1274957C (zh) | 2006-09-13 |
Family
ID=34601709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100436040A Expired - Lifetime CN1274957C (zh) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 混流式水轮机l型叶片转轮 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1274957C (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114953A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-05-22 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 混流式水轮机反向s型长短叶片转轮 |
CN110439724A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 一种用于水力机械的混流式转轮 |
-
2004
- 2004-06-04 CN CNB2004100436040A patent/CN1274957C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114953A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-05-22 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 混流式水轮机反向s型长短叶片转轮 |
CN110439724A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 一种用于水力机械的混流式转轮 |
CN110439724B (zh) * | 2019-08-07 | 2021-01-01 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 一种用于水力机械的混流式转轮 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1274957C (zh) | 2006-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2250346B1 (en) | Shrouded turbine | |
EP3037656A1 (en) | Rotor blade with vortex generators | |
EP2204578A2 (en) | Partial arc shroud for wind turbine blades | |
CN103174583B (zh) | 一种风轮 | |
CN103742203B (zh) | 汽轮机末级长叶片 | |
CN102562651A (zh) | 一种高效风能离心泵叶轮 | |
CN110454310A (zh) | 一种仿生学水轮机 | |
NO324976B1 (no) | Lavtrykkspumpesystem for fiskeoppdrettsanlegg | |
CN1026515C (zh) | 螺旋桨式叶轮 | |
CN101555859B (zh) | 冷却塔风机驱动专用超低比转速混流式水轮机转轮 | |
CN2766054Y (zh) | 混流式水轮机l型叶片转轮 | |
CN201133321Y (zh) | 小上冠出口混流式水轮机转轮 | |
CN1274957C (zh) | 混流式水轮机l型叶片转轮 | |
CN208702601U (zh) | 卧式水泵水轮机 | |
CN101344059A (zh) | 混流式水轮机反向s型转轮 | |
CN202194767U (zh) | 轴流式水轮机新型转轮 | |
CN100427753C (zh) | 一种h型流道转轮的混流式水轮机 | |
CN2835632Y (zh) | 带有适进流鳍叶的螺旋桨桨帽 | |
CN201621002U (zh) | 多段组合式风叶 | |
US11946449B2 (en) | Flow turbine rotor with twisted blades | |
CN112283160B (zh) | 压气机转子叶片及其设计方法 | |
CN2665392Y (zh) | 混流式水轮机转轮 | |
CN108915931B (zh) | 减轻抽水蓄能电站机组和厂房振动的水泵水轮机设计方法 | |
CN100439701C (zh) | 混流式水轮机变频转轮 | |
CN210483953U (zh) | 一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060913 |
|
CX01 | Expiry of patent term |