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一种新型斜击式水轮机的开发与性能分析研究张驭海，宋文武，符 杰（ 一种新型斜击式水轮机的开发与性能分析研究 张驭海，宋文武，符 杰 （西华大学 能源与环境学院 成都 610039） 摘 要：提出了一种新型的斜击式水轮机的结构，并完成了总体结构布置设计。在结构上增加了喷嘴数目，提高了 斜击式水轮机的出力与比转速，同时由于喷嘴数的增加又会引起转轮内部流动的相互干涉，降低机组效率，因此本 研究采用 CFD 技术对双喷嘴斜击式水轮机转轮内部流动进行数值模拟，通过斗叶与喷嘴之间的相互流动计算结果分 析，优化得出转轮斗叶数以及双喷嘴斜击式水轮机转轮的最佳斗叶木模型线，得到斗叶接受射流全过程的速度、压 力分布以及水流迹线，两个喷嘴同时作用时转轮内部流动的干涉情况。为这种新型的斜击式水轮机的推广应用，电 站运行提供了参考依据。 关键词：斜击式水轮机；双喷嘴；斗叶；转轮 ；数值模拟 中图分类号： TK73 文献标识码：B 文章编号：1005－7676 （2010） 02－59- 05 Development and Per for mance Analysis of a New Inclined- jet Tur bine ZHANG Yu- hai , SONG Wen- wu,FU Jie （College of Energy and Environment，Xihua University ,Chengdu 610039, China） Abstr act: This paper proposed a new kind of inclined- jet turbines structure which the arrangement design was completely finished. Increasing the nozzle number in the structure can enhance the inclined- jet turbines output and specific speed, and the added nozzle will cause the runner interior mobile mutual interference, decrease the unit efficiency, therefore this paper used the CFD technology simulation the runner interior flowing state in the twin- jet nozzle, analyze the computation results between the scoop and jet nozzles mutual flowing. Through the optimization obtains the number of bucket, the best wood pattern line of the inclined twin- jet turbine and obtained the fluid’velocity, the pressure distribution and the fluent path line during in the bucket. The runner interior mutual Interference situation when the two jet nozzles simultaneously affect the runner. It can provided reference for this new type of inclined- jet turbine’s application and power plant operation. Key wor ds: inclined- jet turbine;twin- jet nozzle;bucket;runner;numerical simulation 程，是在敞开的大气中进行，形成自由射流，并且 同一时刻往往有多个斗叶在接受这种射流。冲击式 水轮机包括水斗式水轮机、斜击式水轮机和双击式 水轮机等，这些水轮机的水斗在运行过程中，往往 由于结构设计的不合理以及水力设计的不科学等， 在水斗叶片根部将产生裂纹，进而断裂，产生飞斗 引言 冲击式水轮机具有平均效率高、高效区较宽广 的特点，适用于负荷变幅较大的水电站开发。这种 型式的水轮机结构简单，安装使用维护方便，水流 自离开喷嘴，进入转轮直至离开转轮的整个工作过 投稿时间：2010- 03- 16 基金项目：四川省教育厅高校重大培育项目资助 （09ZZ031） 及西华大学