CN207647673U - 一种贯流式水轮机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种贯流式水轮机，包括依次相连的进水管、支墩、导叶段、转轮室、渐变段以及尾水管，支墩内设置有灯泡，灯泡尾端连接有导叶片，导叶片与导叶段内壁相接触，转轮室内设置有转轮，沿尾水管内侧壁一周均匀设置有多片导叶。通过在尾水管内设置导叶，能明显地改善反向入流对转轮叶片造成的受力影响，降低水流冲击而造成的水机振动，从而延长贯流机叶片的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于流体机械设备技术领域，涉及一种贯流式水轮机。
背景技术
现有的双向贯流式水轮机，在反向工况下，转轮叶片迎流侧直接遭受来自海洋方向波流的冲击。由于反向工况中水流进入转轮室之前并无前置的导水机构，海洋的来流对垂直于流道转动的转轮叶片，导致水流湍急而无环量地直接冲击转轮叶片压力面，同时海洋的波流效应还会对它造成周期性的推力，导致叶片疲劳寿命大大降低。这些因素都会对贯流机组的运行造成不利影响导致反向工况的效率明显下降，还会导致机组在运行过程中出现振动、噪音等不稳定现象，对贯流式水轮机运行在反向发电工况的稳定性、安全性都造成了隐患和威胁。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种贯流式水轮机，能减小反向工况时水流对转轮室的冲击。
本实用新型所采用的技术方案是，一种贯流式水轮机，包括依次相连的进水管、支墩、导叶段、转轮室、渐变段以及尾水管，支墩内设置有灯泡，灯泡尾端连接有导叶片，导叶片与导叶段内壁相接触，转轮室内设置有转轮，沿尾水管内侧壁一周均匀设置有多片导叶。
本实用新型的特点还在于，
导叶与尾水管内侧壁贴合，导叶形状为NACA翼形。
导叶两端的距离为尾水管轴向长度的一半，导叶包括前缘段和尾缘段，前缘段与尾水管截面的角度为π/2，尾缘段与尾水管截面的角度为π/4，导叶至转轮中心的距离为转轮直径的7倍。
导叶的数量为4～8个。
尾水管靠近渐变段一端截面为圆形，尾水管另一端截面为正方形。
本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型的贯流式水轮机，通过在尾水管内设置导叶，能实现反向工况进入的水体预旋，使经过导叶的水体导流得到适合的旋量，从而减小反向工况水流对转轮室的冲击，推动叶片沿着反向工况顺时针方向做功，能明显地改善反向入流对转轮叶片造成的受力影响，降低水流冲击而造成的水机振动，从而延长贯流机叶片的使用寿命；
(2)本实用新型的贯流式水轮机，导叶安装的位置、数量、尺寸、扭角可根据实际情况改变，所占据的过流面积小，无需改变反向工况流量即可达到导流和水体旋量效果；
(3)本实用新型的贯流式水轮机，结构简单，安装方便，成本低。
附图说明
图1是本实用新型一种贯流式水轮机的结构示意图；
图2是本实用新型一种贯流式水轮机的结构示意右视图。
图中，1.进水管，2.支墩，3.导叶段，4.转轮室，5.渐变段，6.尾水管，7.灯泡，8.导叶片，9.转轮，10.导叶，10-1.前缘段，10-2.尾缘段。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种贯流式水轮机，如图1所示，包括依次相连的进水管1、支墩2、导叶段3、转轮室4、渐变段5以及尾水管6，支墩2内设置有灯泡7，渐变段5的形状为中空锥形，用于平缓反向进水旋量；灯泡7尾端连接有导叶片8，导叶片8与导叶段3内壁相接触，转轮室4内设置有转轮9，沿尾水管6内侧壁一周均匀设置有多片导叶10，导叶10对水流进行水力改变，降低反向工况水流对转轮叶片的冲角。
导叶10一表面与尾水管6内侧壁紧密贴合，导叶10形状为NACA翼形，且导叶10的形状与尾水管6接触的侧壁相适配。导叶10两端的距离为尾水管6轴向长度的一半，导叶10包括前缘段10-1和尾缘段10-2，前缘段10-1与尾水管6截面的角度为π/2，尾缘段10-2与尾水管6截面的角度为π/4，导叶10至转轮9中心的距离为转轮9直径的7倍。尾水管6靠近渐变段5一端截面为圆形，尾水管6另一端截面为正方形。
优选的，导叶10的数量为4～8个，呈米字型或者十字型排列。
本实用新型一种贯流式水轮机的工作工程如下：
水轮机反向工况工作时，水从尾水管6进入，水体先经过导叶10的导流得到了一个适合的旋量，水流再经过渐变段5，能减小转轮室4中推动转轮9沿着反向工况顺时针方向做功而产生的水流环量差值，然后水流推动转轮叶片做功，反向工况导叶8全开以获得最大流量，水流继而依次通过灯泡体7外围的导叶段3和进口段1流入水库。通过导叶10的导流，使得原本直接冲击叶轮的水流能量转换成对转轮旋转做功有利的水流环量，从而改善反向入流对转轮9叶片造成的受力影响，减弱来流对转轮叶片的直接冲击，同时也降低由于来流冲击而造成的水机振动，从而也延长了贯流机叶片的使用寿命。
通过以上方式，本实用新型的贯流式水轮机，通过在尾水管内设置导叶，能实现反向工况进入的水体预旋，使经过导叶的水体导流得到适合的旋量，从而减小反向工况水流对转轮室的冲击，推动叶片沿着反向工况顺时针方向做功，能明显地改善反向入流对转轮叶片造成的受力影响，降低水流冲击而造成的水机振动，从而延长贯流机叶片的使用寿命；本实用新型的贯流式水轮机，导叶安装的位置、数量、尺寸、扭角可根据实际情况改变，所占据的过流面积小，无需改变反向工况流量即可达到导流和水体旋量效果。
Claims (5)
1.一种贯流式水轮机，其特征在于，包括依次相连的进水管(1)、支墩(2)、导叶段(3)、转轮室(4)、渐变段(5)以及尾水管(6)，所述支墩(2)内设置有灯泡(7)，所述灯泡(7)尾端连接有导叶片(8)，所述导叶片(8)与导叶段(3)内壁相接触，所述转轮室(4)内设置有转轮(9)，沿所述尾水管(6)内侧壁一周均匀设置有多片导叶(10)。
2.如权利要求1所述的一种贯流式水轮机，其特征在于，所述导叶(10)与尾水管(6)内侧壁贴合，所述导叶(10)形状为NACA翼形。
3.如权利要求1或2所述的一种贯流式水轮机，其特征在于，所述导叶(10)两端的距离为尾水管(6)轴向长度的一半，所述导叶(10)包括前缘段(10-1)和尾缘段(10-2)，所述前缘段(10-1)与尾水管(6)截面的角度为π/2，所述尾缘段(10-2)与尾水管(6)截面的角度为π/4，所述导叶(10)至转轮(9)中心的距离为转轮(9)直径的7倍。
4.如权利要求1所述的一种贯流式水轮机，其特征在于，所述导叶(10)的数量为4～8个。
5.如权利要求1所述的一种贯流式水轮机，其特征在于，所述尾水管(6)靠近渐变段(5)一端截面为圆形，所述尾水管(6)另一端截面为正方形。
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| CN109209739A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-15 | 湖南红太东方机电装备股份有限公司 | 一种桩式水轮发电机组 |
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