一种采用新型导叶和转轮叶片型线的混流式水轮机

摘要

本发明属于流体机械及工程设备技术领域，特别涉及一种混流式水轮机，尤其涉及一种新型导叶和转轮叶片型线的混流式水轮机。该水轮机包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管，对蜗壳的鼻端挡板形状、活动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；对上冠和下环面的高度差、尾水管直锥段长度、水轮机叶片出口液流角进行了全新设计；对转轮叶片从进口到出口采用了新的厚度变化规律。新发明的水轮机提高了效率，减小了振动和压力脉动，增加了转轮机械强度，减小了转轮叶片动应力，使转轮叶片出现裂纹几率大大降低，水轮机的运行稳定性得以提高。

主权项

一种采用新型导叶和转轮叶片型线的混流式水轮机，包括蜗壳(1)、固定导叶(2)、活动导叶(3)、转轮(4)和尾水管(5)，其特征在于，所述蜗壳(1)的鼻端挡板改为半径R为430～450mm的弧形挡板；为增大过流量，将所述活动导叶(3)的形状改为负曲率导叶，导叶型线是由两段首尾相连接的二次曲线组成的闭合曲线，两条二次曲线的方程分别为：y＝‑0.002x2+0.078x+3.972，y＝0.006x2‑0.010x‑4.501；转轮(4)的结构为：上部的转轮上冠(8)的侧面安装若干个水轮机叶片(7)，在水轮机叶片(7)的下端安装与转轮上冠(8)同轴的转轮下环(6)，上冠和下环面的高度差h，即所述转轮上冠(8)与水轮机叶片(7)相接触的最高点到所述转轮下环(6)与水轮机叶片(7)相对应的最高点间的距离为115～125mm；所述水轮机叶片(7)的中间截面为两段首尾相接的曲线组成的闭合曲线，两条曲线的方程分别为：y＝‑0.0000007x4‑0.00003x3+0.011x2‑1.126x+4.046，y＝‑0.00005x3+0.011x2‑0.902x‑5.611；所述水轮机叶片(7)的出口液流角α为14～18°；增加所述尾水管(5)的直锥段长度，使所述转轮(4)上的导叶中心至尾水管底板的高度差H为1000～1050mm。