CN202991335U - 一种六工况双向潮汐发电水轮机 - Google Patents

一种六工况双向潮汐发电水轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN202991335U
CN202991335U CN2012206473715U CN201220647371U CN202991335U CN 202991335 U CN202991335 U CN 202991335U CN 2012206473715 U CN2012206473715 U CN 2012206473715U CN 201220647371 U CN201220647371 U CN 201220647371U CN 202991335 U CN202991335 U CN 202991335U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water turbine
guide vane
power generation
turbine
improved
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012206473715U
Other languages
English (en)
Inventor
王正伟
阎宗国
罗永要
肖业祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University Zhejiang
Original Assignee
Tsinghua University
Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University Zhejiang
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University Zhejiang filed Critical Tsinghua University
Priority to CN2012206473715U priority Critical patent/CN202991335U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202991335U publication Critical patent/CN202991335U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，特别涉及一种采用全新导叶布置方式及导叶型线的六工况双向潮汐灯泡贯流式水轮机。该机组包括进水管、灯泡头、管型座、导叶、转轮和尾水管，对导叶形状进行了设计，采用了全新的导叶型线，使流动更加顺畅，流道中的阻力损失更小；对导叶的结构及布置方式进行了设计，使导叶的最大开度达到110°，增大了水轮机的过流量。相比常规潮汐机组提高了正反双向水轮机的效率，提高了发电量，并减小了振动和压力脉动，水轮机的运行稳定性得以提高。

Description

一种六工况双向潮汐发电水轮机
技术领域
本实用新型属于流体机械及工程设备技术领域，特别涉及一种采用全新导叶布置方式及导叶型线的六工况双向潮汐发电水轮机。 
背景技术
国内外已建成和在建的潮汐发电站主要采用灯泡贯流式机组。与其他水轮机组相类似，潮汐发电机组的性能在很大程度上取决于内部流动状况和机组的动力特性。在水力设计研究中，水轮机的流场分析主要依靠CFD计算与模型试验，通过几十年的研究发展，目前已经可以比较准确地预测水力性能和不定常流动特性，并进一步开展了较多的流动诱导的动力特性研究。 
新型双向潮汐发电机组运行工况复杂，包括正向水轮机、正向水泵、正向泄水、反向水轮机、反向水泵和反向泄水共6个工况。由于潮汐机组双向运行的特点，要求正向水轮机工况和反向水轮机工况都要具备较高的效率，传统的水力设计方法只能保证单向水轮机工况的效率，不能保证发电量最大。另外潮汐机组由于水头变化快，水力波动大，造成机组运行稳定性差，振动和压力脉动较大，转轮叶片动应力较大，极易使转轮叶片产生裂纹。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种高效率的新型六工况双向潮汐发电水轮机。 
本实用新型的技术方案为： 
该水轮机包括依次连接的进口管、管型座和尾水管，以及设置在管型座内的灯泡体、与灯泡体尾端和管型座内壁连接的多片导叶、安装在管型座和尾水管交界处的转轮。 
所述导叶的中间截面采用了新的型线，该型线共有20个点，各点在直角坐标系中的位置如表1所示： 
表1：导叶中间截面型线坐标点 
序号 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410
X -39.51 -35.33 -26.35 -16.72 -8.31 0 8.31 16.69 26.35 35.33
Y -4.58 -0.27 2.62 3.98 4.53 4.5 4 6.81 0.32 -3.09
序号 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420
X 39.77 35.33 26.35 16.69 8.31 0 -8.31 -16.69 -26.35 -35.33
Y -5.72 -5.72 -4.84 -4.09 -3.82 -3.59 -3.67 -3.94 -4.41 -5.06
所述导叶的最大开度由常规方案的90°增大为110°。 
所述转轮的结构为：在轮毂体的侧面均匀安装多个水轮机叶片，该水轮机叶片可以绕着自身的枢轴旋转； 
所述水轮机叶片的数量为4个。 
本实用新型的有益效果为：相对于其他现有潮汐机组提高了正反双向水轮机效率，提高了水轮机流量，增大了发电量，减小了振动和压力脉动，增加了水轮机机械强度，机组的运行稳定性得以提高。 
附图说明
图1为所述双向潮汐发电水轮机结构的示意图； 
图2为所述双向潮汐发电水轮机转轮的结构示意图； 
图3为所述双向潮汐发电水轮机导叶图； 
图4为所述双向潮汐发电水轮机转轮叶片图； 
图5为所述双向潮汐发电水轮机导叶中间截面示意图； 
图6为所述双向潮汐发电水轮机导叶开度为0°、45°、90°和110°时导叶位置示意图。 
图中标号： 
1-进口管；2-灯泡体；3-管型座；4-导叶；5-转轮；6-尾水管；7-轮毂体； 8-转轮叶片。 
具体实施方式
本实用新型提供了一种六工况双向潮汐发电水轮机，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 
如图1所示，该该水轮机包括依次连接的进口管1、管型座3和尾水管6，以及设置在管型座3内的灯泡体2、与灯泡体2尾端和管型座3内壁连接的多片导叶4、安装在管型座3和尾水管6交界处的转轮5。 
如图2所示，转轮5的结构为：轮毂体7的侧面安装多个水轮机叶片8，水轮机叶片8可以绕着自己的枢轴旋转，在此选用4片水轮机叶片。 
如图3和图5所示，导叶4的中间截面设计成全新的型线，该导叶型线是由两段首尾相连接的曲线组成的闭合曲线，从型线上取20个点，各点在直角坐标系中的位置如表1所示： 
表1：导叶中间截面型线坐标点 
序号 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410
X -39.51 -35.33 -26.35 -16.72 -8.31 0 8.31 16.69 26.35 35.33
Y -4.58 -0.27 2.62 3.98 4.53 4.5 4 3.15 0.32 -3.09
序号 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420
X 39.77 35.33 26.35 16.69 8.31 0 -8.31 -16.69 -26.35 -35.33
Y -5.72 -5.72 -4.84 -4.09 -3.82 -3.59 -3.67 -3.94 -4.41 -5.06
拟合后的两条曲线的方程分别为： 
y=-0.00003x3-0.0056x2-0.0601x+4.9358； 
y=-0.00004x3-0.0013x2-0.0104x-3.6596。 
如图6所示，图中给出了导叶开度分别为0°、45°、90°和110°时导叶位置示意图，导叶开度可在0°~110°间调节，导叶的最大开度为110°。 
本实用新型在TH-CX-02模型机组上进行了测试，分析了各部分流道的流动损失，分析了流道形状变化对能量性能、空化性能和稳定性的影响，分析了不同 运行工况的水力性能。通过测试数据和实际效果，可以发现，使用本实用新型的机组相对于其他现有潮汐机组提高了正反双向的效率，其中正向水轮机效率达到了87.02%，反向水轮机效率达到了78.14%，增加了水轮机流量，发电量提高了5%。 

Claims (2)

1.一种六工况双向潮汐发电水轮机，包括依次连接的进口管（1）、管型座（3）和尾水管（6），以及设置在管型座（3）内的灯泡体（2）、与灯泡体（2）尾端和管型座（3）内壁连接的多片导叶（4）、安装在管型座（3）和尾水管（6）交界处的转轮（5），其特征在于，
所述导叶（4）的中间截面采用了新的型线，该型线上20个点在直角坐标系中的坐标如下表所示：
序号 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 X -39.51 -35.33 -26.35 -16.72 -8.31 0 8.31 16.69 26.35 35.33 Y -4.58 -0.27 2.62 3.98 4.53 4.5 4 6.81 0.32 -3.09 序号 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 X 39.77 35.33 26.35 16.69 8.31 0 -8.31 -16.69 -26.35 -35.33 Y -5.72 -5.72 -4.84 -4.09 -3.82 -3.59 -3.67 -3.94 -4.41 -5.06
所述导叶（4）的最大开度为110°。
2.一种六工况双向潮汐发电水轮机，其特征在于，所述转轮（5）上安装的水轮机叶片（8）的数量为4个。
CN2012206473715U 2012-11-29 2012-11-29 一种六工况双向潮汐发电水轮机 Expired - Fee Related CN202991335U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012206473715U CN202991335U (zh) 2012-11-29 2012-11-29 一种六工况双向潮汐发电水轮机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012206473715U CN202991335U (zh) 2012-11-29 2012-11-29 一种六工况双向潮汐发电水轮机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202991335U true CN202991335U (zh) 2013-06-12

Family

ID=48562521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012206473715U Expired - Fee Related CN202991335U (zh) 2012-11-29 2012-11-29 一种六工况双向潮汐发电水轮机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202991335U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103742337A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 河海大学 一种设有椭圆形流道的双侧导叶贯流式水轮机
CN109595114A (zh) * 2018-10-24 2019-04-09 江苏大学 一种基于双转子对转永磁电机潮汐电站用多工况透平
CN112628051A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 清华大学 水轮机桨叶与导叶三维联合设计方法和装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103742337A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 河海大学 一种设有椭圆形流道的双侧导叶贯流式水轮机
CN103742337B (zh) * 2013-12-27 2016-01-20 河海大学 一种设有椭圆形流道的双侧导叶贯流式水轮机
CN109595114A (zh) * 2018-10-24 2019-04-09 江苏大学 一种基于双转子对转永磁电机潮汐电站用多工况透平
CN112628051A (zh) * 2020-12-17 2021-04-09 清华大学 水轮机桨叶与导叶三维联合设计方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102182622B (zh) 一种六工况双向潮汐发电水轮机
CN103216375B (zh) 一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机
CN1828042B (zh) 可双向发电的对旋贯流式水轮机转轮
CN101705902A (zh) 新一代水力发电技术
CN202991335U (zh) 一种六工况双向潮汐发电水轮机
CN202140236U (zh) 一种六工况双向潮汐发电水轮机
CN203239485U (zh) 一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机
Lv et al. Performance investigations of a control valve with the function of energy harvesting
CN201202576Y (zh) 水斗冲击式水轮机
CN101377183A (zh) 全压式水轮机
CN202348525U (zh) 一种轴流转桨式水轮机
CN100427753C (zh) 一种h型流道转轮的混流式水轮机
CN102878009B (zh) 带导流罩式椭圆轨迹竖轴潮流能水轮机发电机组
CN110030137A (zh) 一种新型的雨水发电装置
CN205225561U (zh) 一种贯流式环境友好型水轮机
CN203161414U (zh) 水轮发电机
CN105604776B (zh) 一种六工况三叶片转轮双向潮汐发电水轮机
CN102182690A (zh) 复合式贯流泵装置
CN205225560U (zh) 一种水车式水轮发电机的后上方引流式水车
CN202991323U (zh) 双活动导叶水泵水轮机
CN108953041B (zh) 一种运用波浪能发电装置
CN107829861B (zh) 一种基于梨形线翼型叶片的冲击式水轮机
CN208330756U (zh) 一种电机前置式潜水贯流泵
CN202091206U (zh) 复合式出水结构的贯流泵装置
CN201865825U (zh) 冷却塔用高效反击混流式水轮机

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130612

Termination date: 20161129