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题名不同转速时液力透平水力性能的试验和数值模拟研究
被引量：1
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作者
王晓晖
张兴杰
苗森春
白小榜
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
兰州理工大学土木工程博士后流动站
新乡航空工业(集团)有限公司博士后科研工作站
重庆水泵厂有限责任公司
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第3期186-190,共5页
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基金
甘肃省杰出青年基金项目(20JR10RA203)
中国博士后科学基金(2022M712676)
+1 种基金
兰州理工大学红柳优青计划(2020)
甘肃省优秀研究生“创新之星”项目(2022CXZX-443)。
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文摘
为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能和内流特性。结果表明,随着转速的逐渐增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。来流参数(流量、压力)对转速有一定的影响,转速随流量呈线性变化,随水头呈幂函数变化。流量越小,叶轮内压力和速度流线分布均匀性越差,透平效率越低。高转速下,叶轮内流动相对稳定,该现象与透平外特性结果相吻合。该研究对低比转速泵反转液力透平高效、稳定运行具有重要参考意义。
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关键词
液力透平
转速
旋涡
水力性能
来流参数
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Keywords
hydraulic turbine
speed
vortex
hydraulic performance
inflow parameters
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分类号
TK734
[交通运输工程—轮机工程]
TH311
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名整流栅对Savonius水力透平功率特性的影响
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作者
王晓晖
刘强
白小榜
苗森春
杨军虎
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机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
新乡航空工业(集团)有限公司博士后科研工作站
重庆水泵厂有限责任公司
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2023年第9期84-89,96,共7页
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基金
国家自然科学基金(51569013)
甘肃省杰出青年基金(20JR10RA203)
中国博士后基金(2022M712676)。
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文摘
Savonius水力透平尾流场中形成的大尺度旋涡易作用于叶片背面,使转轮负扭矩增加,导致其功率系数降低。以DN50的管道式Savonius水力透平为研究对象,分别于距S转轮旋转中心0.8D(D为转轮直径)、1.2D和1.6D处,设置3种不同结构的整流栅,并利用CFX进行数值计算和分析,研究整流栅对S转轮功率特性及内流场的影响。研究结果表明:当叶尖速比r为0.91时,距离S转轮旋转中心1.2D处设置4叶片整流栅,其扭矩系数和功率系数均最高,其值分别为0.273和0.192,比无整流栅的扭矩系数和功率系数分别提高了2.5%和2.3%。研究还发现:在转轮后设置整流栅后,尾流场中旋涡尺度较无整流栅时明显减小。转轮后的流体速度分布较为均匀,一方面减少了二次流引发的流动损失,另一方面能有效降低尾流场中的压力脉动。
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关键词
Savonius水力透平
尾流场
整流栅
数值模拟
功率特性
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Keywords
Savonius hydraulic turbine
wake field
rectifier grid
numerical simulation
power characteristics
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分类号
TK72
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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