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题名仿生导叶设计及其水动力学特性研究
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作者
杨家富
王文全
王秀
魏新宇
裴俊先
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机构
四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2025年第2期191-195,185,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(52179087)。
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文摘
活动导叶作为水轮机的重要导流部件,紧邻转轮,其尾涡结构会进入下游转轮流道,影响机组的运行稳定性。为此,提出一种具有光滑前缘的变截面仿生活动导叶,分析了不同攻角和不同前缘凸起数量下导叶自身水动力特性、尾迹区压力脉动特征和导叶周围流场分布特征。结果表明,在3种不同的攻角下,仿生导叶受到的水动力力矩和径向力相对于原始导叶都大幅降低,最大力矩下降51.2%(攻角20°,sin-two模型),最大径向力下降40.6%(攻角20°,sin-two模型)。sin-three仿生导叶压力脉动降低显著,对于同一导叶高度处的不同监测点,各导叶模型压力脉动幅值大致相同。sin-three仿生导叶对负力面大尺度流动分离的抑制作用效果最佳,甚至在大攻角30°时,也展现出优秀的流动分离抑制作用。基于仿生的被动流动控制措施对优化水电机组在小流量工况运行时(或导叶处于较大的攻角)的运行稳定性具有重要的参考价值。
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关键词
仿生活动导叶
外形设计
被动流动控制
压力系数
压力脉动
涡量分布
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Keywords
bionic guide vane
profile design
passive flow control
pressure coefficient
pressure pulsation
vortex distribution
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分类号
TV734.1
[水利工程—水利水电工程]
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