[发明专利]一种小水头水轮机叶型

说明书

本发明涉及水轮机组成部件技术领域，尤其是一种小水头水轮机叶型,包括整流罩，整流罩内侧的一端设置有中筒，中筒的外侧壁上设置有若干直杆，直杆环绕着中筒均匀分布，直杆均固定安装在中筒上，直杆远离中筒的一端均固定安装在整流罩的内壁上，中筒的内部设置有发电机，发电机固定安装在中筒内，发电机的输出端固定安装有电机轴，电机轴贯穿中筒，且与中筒转动连接，电机轴远离发电机的一端固定连接有轮毂，轮毂设置在整流罩内，轮毂的外侧壁上设置有若干叶片，叶片环绕着轮毂均匀分布，叶片与轮毂为一体结构。本发明以叶片进口角、叶片出口角，叶片弦长为主要控制参数，合理设置参数，从而提高叶片的性能，提高了能源的利用率。

技术领域

本发明涉及水轮机组成部件技术领域，尤其涉及一种小水头水轮机叶型。

背景技术

水力发电作为一种清洁可再生能源，受到国家的高度重视。目前，大多数水力发电所使用的叶轮是基于高水头设计，对水资源及地理环境要求严苛，需要进行大规模的投资，而针对小水头的运用环境，目前所使用的叶轮普遍存在效率低的问题，对能源的利用率低，叶片作为水轮机的重要组成部件，对水轮机效率的影响起决定性作用，因此一款高效叶型对于水轮机高效利用水能具有重要意义和实际价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在能源利用率低的缺点，而提出的一种小水头水轮机叶型。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种小水头水轮机叶型，包括整流罩，所述整流罩内侧的一端设置有中筒，所述中筒的外侧壁上设置有若干直杆，所述直杆环绕着中筒均匀分布，所述直杆均固定安装在中筒上，所述直杆远离中筒的一端均固定安装在整流罩的内壁上，所述中筒的内部设置有发电机，所述发电机固定安装在中筒内，所述发电机的输出端固定安装有电机轴，所述电机轴贯穿中筒，且与中筒转动连接，所述电机轴远离发电机的一端固定连接有轮毂，所述轮毂设置在整流罩内，所述轮毂的外侧壁上设置有若干叶片，所述叶片环绕着轮毂均匀分布，所述叶片与轮毂为一体结构。

优选的，所述整流罩的位于轮毂的一端设置有进水口，所述整流罩远离轮毂的一端设置有出水口。

优选的，所述直杆的数量为三个，且相邻两个直杆之间的夹角均为度。

优选的，所述叶片为三维空间曲面结构。

优选的，所述叶片(6)前缘的进口角为β，所述进口角β沿叶片高度百分比变化曲线为非均匀有理B样条曲线，曲线有5个控制点，从叶片根部到叶片顶部，5个控制点参数依次为:

A、控制点位于叶片高度0％处，角度变化范围为-53.00°～-33.00°；

B、控制点位于叶片高度25％处，角度变化范围为-14.90°～5.10°；

C、控制点位于叶片高度50％处，角度变化范围为12.90～32.90°；

D、控制点位于叶片高度75％处，角度变化范围为30.30°～50.30°；

E、控制点位于叶片高度100％处，角度变化范围为40.50°～60.50°。

优选的，所述叶片(6)的后缘的出口角为α，所述出口角α沿叶片高度百分比变化曲线为非均匀有理B样条曲线，曲线有5个控制点，从叶片根部到叶片顶部，5个控制点参数依次为:

a、控制点位于叶片高度0％处，角度变化范围为69.24°～48.46°；

b、控制点位于叶片高度25％处，角度变化范围为57.84°～38.56°；

c、控制点位于叶片高度50％处，角度变化范围为49.08°～32.72°；

d、控制点位于叶片高度75％处，角度变化范围为42.36°～28.24°；