[发明专利]超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法

权利要求书

1.一种超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：1）从贯流式转轮库中选取单位流量在2000L/S以上的新转轮模型；2）对新转轮模型进行桨叶球面外缘（1）、桨叶球面内缘以及桨叶出水边（2）修型优化；3）对新转轮模型进行支持盖的改造优化。

2.如权利要求1所述的超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是：所述步骤2）中按照如下步骤进行：

（一）按额定点，在新转轮模型综合特性曲线确定理论桨叶转角ψ；

（二）将桨叶球面外缘（1）按曲面变化趋势向外延伸至圆柱型转轮室内侧面（4）；

（三）削减转轮体（3）外缘，使桨叶球面内缘延伸至转轮体（3）外缘面上；

（四）借助流体数值仿真技术将活动导叶、转轮与尾水管作为联合计算部件进行CFD计算分析，主要分析转轮、尾水管两者的相对水力损失比较和尾水管流线分布，然后保持桨叶翼型不变，对桨叶出水边（2）进行切割优化。

3.如权利要求2所述的超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是：在所述步骤3）中，支撑盖按照转轮体（3）外缘被削减后尺寸进行设计。

4.如权利要求3所述的超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是：所述步骤3）中还包括对非蜗形固定导叶优化；按照CFD分析得到的流线，对固定导叶优化修型或重新设计；

如权利要求3所述的超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是：所述步骤3）中还包括对活动导叶优化；导叶翼型按原导叶，将导叶最大开度增加20%～25%，当活动导叶在开启过程中出现其头部与固定导叶尾部干涉的情况，通过减少导叶数来缩短导叶弦长或保持导叶数不变最大限度缩短导叶弦长来避免干涉问题；

如权利要求2或3所述的超大单位流量轴流定浆式水轮机组增容提效设计方法，其特征是，在所述步骤2）中第（四）小步，根据如下流程进行设计：联合计算部件；划分网格；边界条件设定；数值解析；解析结果分析；匹配是否合理；是否达到最优目标；最终方案；当匹配不合理时，重新进行边界条件设定；当未达到最优目标时，对桨叶出水边（2）进行切割，然后重新划分网格。