垂直轴螺旋三角型叶轮的水动力学性能分析

• 作者: 冯建军 景信信 朱国俊
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 潮流能 垂直轴水轮机 螺旋叶片 能量特性 压力脉动
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 页码范围: 256-264
• 页数: 9页
• 分类号: TK72
• 语种: 中文
• DOI: 10.11660/slfdxb.20190424

摘要

为改进直叶片垂直轴潮流能水轮机能量输出稳定性差的缺点,一种螺旋“三角型”叶轮被引入用以替代传统直叶片H型叶轮.首先分别以半叶高螺旋周向包角为15°、30°、45°及60°作为设计特征设计获得四种螺旋“三角型”叶轮,然后以计算流体动力学理论为基础研究了半叶高螺旋包角对螺旋“三角型”叶轮水力性能的影响规律.通过研究发现,叶轮改型之后的能量捕获系数有了不同程度的提升,其中改型叶轮在大尖速比工况下的能量捕获系数提升最明显,同时,螺旋包角越大,叶轮功率输出越稳定.经过综合对比,具有15°螺旋包角的叶轮性能最佳,其能量捕获系数的时均值最大提升率为13.4％,且能量输出稳定性也获得改善.此外,通过叶轮改型前后的内流场对比发现,螺旋叶轮不仅有效地减小了叶片尾涡的尺寸和范围,也减小了叶片上水压力脉动的幅值,有利于机组运行稳定性的提高,因此,螺旋“三角型”叶轮可作为一种替代传统H型直叶片叶轮的改进结构在潮流能开发过程中推广.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱国俊	西安理工大学水利水电学院	31	153	8.0	11.0
2	冯建军	西安理工大学水利水电学院	43	263	10.0	14.0
3	景信信	西安理工大学水利水电学院	1	0	0.0	0.0