混流式水轮机叶片进出水边外延方法.docVIP

精品论文 参考文献 混流式水轮机叶片进出水边外延方法 齐国庆 　　（黄河上游水电开发有限责任公司，青海，西宁，810008） 　　【摘 要】自改革开放以来，随着我国经济建设的不断发展和科技的不断进步，我国的水力发电技术也进入了一个崭新的发展时期。混流式水轮机作为一种工作效率高，适应能力强的水轮机而被世界各国所广泛采用，同时，在我国的水力发电厂中，这种水轮机也得到了广泛的应用。然而在实际的生产实践中，由于工作环境和水流流量等因素的影响，人们经常会遇到需要延长混流式水轮机叶片进出水边的问题。通过设计一种合理的符合生产实际的混流式水轮机叶片进出水边的外延方法可以大大改善混流式水轮机的工作效率，同时提高其运行的稳定性。本文笔者立足于我国当下混流式水轮机的特点和使用现状，对其的改型方法进行深入探讨，并探讨混流式水轮机叶片进出水边的外延方法，供广大行内人员参考借鉴使用。 　　【关键词】混流式水轮机；叶片；外延方法 　　一、前言 　　混流式水轮机的发展在世界上具有悠久的历史。尤其第二次工业革命后，世界进入电气时代，混流式水轮机更是得到人们的广泛关注。早期的混流式水轮机又被称为法兰西斯水轮机。经过改进后的混流式水轮机以转轮为工作主体，当水流经过混流式水轮机的转轮时，它以径向流入，轴向流出的工作方式，在最大限度上保留了水力资源，符合当下我国节能环保和可持续发展的要求。然而，随着混流式水轮机的广泛使用，它将面临更为复杂的工作环境和工作条件。单一的转轮叶片已经无法适应生产的要求，因此，延长混流式水轮机的叶片进出水边是十分有必要的。 　　二、混流式水轮机叶片的工作特点 　　在混流式水轮机设计人员的不懈努力下，混流式水轮机现已形成结构鲜明，工作高效的水轮机体系。目前世界各国广泛采用的混流式水轮机的水头适应范围一般在20米至700米之间，水力发电采用的水头范围则普遍在40米至400米之间。最大的混流式水轮机适用水头可近800米，几乎达到了高水头的范围。 　　混流式水轮机相比于传统水轮机来说，还具有一个颇为明显的优势就是混流式水轮机的发电功率非常高。单个混流式水轮机的发电功率从几十千瓦到几十万千瓦不等。最大的工作效率已经接近于100万千瓦。而传统的水力发电设备的工作效率则远远低于混流式水轮机，一般不超过10万千瓦。这也是混流式水轮机被普遍采用的一个重要原因。 　　三、延长混流式水轮机叶片进出水边的原理探讨 　　混流式水轮机在长期的发展以来，转轮的运转速度已经达到一定的水平。然而，在不同的水力发电厂中，对于混流式水轮机的转速的规定是不同的。因此，为了充分发挥混流式水轮机在不同的水力条件下的最大作用，需要对混流式水轮机的叶片进行改进，有效延长叶片进出水边。下面将对混流式水轮机叶片进出水边的延长方法的原理进行探讨。 　　混流式水轮机叶片进出水边的延长方法主要是为了提高混流式水轮机的运行的稳定程度而生，她的原理主要是在一定程度上改变混流式水轮机的转轮的流量以及转速，使其能够适应各种各样的水文环境和工作条件，基本上做到水力发电的最优运行。而传统的混流式水轮机则是一机一用，即具备一种转轮的水轮机只能符合当地的水文环境，在一个新的水文环境下则无法保证水轮机的工作效率，甚至会发生停止运行的严重情况。 　　经过一定的设计方法后，现代意义上的混流式水轮机基本能做到一机多用，大大降低了混流式水轮机叶片的改造成本避免了繁琐的重新设计，而且工作稳定性大大提高，因此，研究混流式水轮机叶片进出水边的外延方法无疑具有很高的实用性。 　　四、延长混流式水轮机叶片进出水边的研究方法 　　基于研究混流式水轮机叶片进出水边外延方法的重要性，世界各国的专家都对其设计方法进行了有效的研究。并且目前已经取得令人满意的成果。下面将对于混流式水轮机叶片进出水边的外延方法进行深入研究。 　　随着数学研究方法的进步和互联网的发展，当今的混流式水轮机叶片进出水边的外延方法主要是在计算机和互联网的支持下，采用高等数学中的解析几何思想，对混流式水轮机叶片进出水边进行一定基础上的延长，从而使混流式水轮机的转轮在不同的水电站具有不同的流量和转速。 　　混流式水轮机叶片进出水边的外延方法主要是采用了典型的解析几何中的曲面几何造型设计方法而对叶片进行延展。这些方法的实施对于改善混流式水轮机叶片的曲面造型具有积极的作用，并且也在一定程度上发展了水利工程中的数学设计思想。通过对叶片的曲率进行设计运算，有效发展了我国对于混流式水轮机叶片的几何设计，推动了水力发电的效率。 　　五、新型的混流式水轮机叶片进出水边的外延方法设计 　　传统的混流式水轮机叶片进出水边的外延方法经常会遇到设计的水轮机叶片不符合混流式水轮机叶片实际运行的标准。这往往是由于传统的混流式水轮机叶片进出水边的外延方法仅仅考虑为数不多的物理因素的影响，或者是采用