水轮机模式液力透平叶片进口安放角影响分析

陈金保 ，肖志怀 ，2，李延频 ，胡 晓 ，刘 东 ，张利红

（1.武汉大学 动力与机械学院，武汉 430072；2.武汉大学 水力机械过渡过程教育部重点实验室，武汉 430072；3.华北水利水电大学 乌拉尔学院，郑州 450045；4.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072；5.华北水利水电大学 水利学院，郑州 450045）

0 引言

我国石油化工、海水淡化、钢铁等领域存在大量的余压液体，通常采用结构简单、容易获得的反转泵模式液力透平来加以回收利用［1-2］，但该模式液力透平具有级数多、尺寸大、效率低、高效工作范围窄、稳定性差等缺点，按原动机原理设计的超低比转速水轮机模式液力透平则可以解决反转泵模式结构上的问题［3-6］。超低比转速水轮机模式液力透平的转轮采用超低比转速混流式，单级转轮可以承担更高压头，其液力透平可以极大减少级数，从而达到结构简化、效率增加的目的［7-9］。

目前，一些学者采用数值模拟方法对超低比转速水轮机模式液力透平的特性、选型等开展了相关研究。文献［10］研究了水泵水轮机、常规水轮机及超低比转速水轮机3种单级液力透平，结果表明，相同轴面尺寸下，水泵水轮机适用于工业低压流体的能量回收利用，常规水轮机适用于工业中等压流体的能量回收利用，超低比转速水轮机适用于工业高压或超高压流体的能量回收利用。文献［11］研究了二级常规、低比转速及水泵-水轮机3种水轮机模式液力透平对应的转轮，分析3种水轮机模式液力透平转轮的流场特征和工作特性，得出：相同轴面尺寸下，水轮机模式的液力透平扬程更高，为超低比转速液力透平转轮的选型设计提供了参考。……