[实用新型]一种双向贯流式水轮机

说明书

本实用新型公开了一种双向贯流式水轮机，包括进水流道，紧贴进水流道的一端依次连通有导叶段、转轮室、尾水管扩散段和尾水管延伸段；沿进水流道的中心轴方向还分布有轮毂体，轮毂体另一端延伸至尾水管扩散段；轮毂体通过支墩固定在进水流道内，轮毂体的外表面还分别固定有一圈导叶和一圈能够沿轮毂体外表面旋转的转轮叶片，导叶末端靠近导叶段内壁，转轮叶片末端靠近转轮室的内壁；尾水管延伸段内壁上还固定引流叶片。通过在尾水管延伸段设置引流叶片，改变反向工况下水流的流动方向，使水流能够在进入转轮时顺时针旋转，提高了水流的环量，同时，也减小水流对转轮的冲击力，减小水轮机的噪音和振动，提高了转轮叶片的疲劳寿命。

技术领域

本实用新型属于流体机械设备技术领域，涉及一种双向贯流式水轮机。

背景技术

贯流式水轮机具有水头低，过流量大，效率高，比转速大，水力损失较小等优点，目前各个国家都在追求潮汐能源的利用，诸多专家学者对于潮汐发电技术越来越重视，而贯流式水轮机是利用潮汐能源的主要机组形式之一，所以加强对贯流式水轮机的研究必不可少。对于双向贯流式水轮机而言，由于缺乏后置导叶的存在，来自海洋方向的来流直接对转轮叶片进行冲击，同时由于海洋周期性的摆动，产生的波流效应对转轮叶片的背面产生周期性的撞击，使得转轮叶片的使用寿命大大降低，并且受重力影响，转轮叶片受到的压力发生周期性变化，进一步对叶片造成周期性的破坏。此外，在反向工况下，由于水流无环量地进入转轮，转轮对水流的利用率较低，水轮机的效率也会明显的下降。基于以上因素，贯流式水轮机在反向运行工况下的稳定性，安全性，可靠性和高效性都有待考量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双向贯流式水轮机，解决了现有技术中反向工况下无环量和转轮叶片受冲击问题，从而提高了水轮机的效率和运行稳定性。

本实用新型所采用的技术方案是，一种双向贯流式水轮机，包括进水流道，紧贴进水流道的一端依次连通有导叶段、转轮室、尾水管扩散段和尾水管延伸段；沿进水流道的中心轴方向还分布有轮毂体，轮毂体另一端一直延伸至尾水管扩散段；轮毂体通过支墩固定在进水流道内，轮毂体的外表面还分别固定有一圈导叶和一圈能够沿轮毂体旋转的转轮叶片，导叶末端靠近导叶段内壁，转轮叶片末端靠近转轮室的内壁；尾水管延伸段内壁上还固定有沿尾水管延伸段中心轴方向的引流叶片。

本实用新型的特点还在于，

引流叶片共有4个、沿尾水管延伸段内壁均匀分布。

引流叶片是由直线段和弯曲段组成的薄片，引流叶片的直线段侧切面与尾水管延伸段内壁紧密贴合，直线段平行于水轮机中心轴设置，且弯曲段出口角为35°，弯曲段朝向中心轴方向设置。

直线段长度为尾水管延伸段的1/10，弯曲段沿轴向方向长度为直线段长度的倍，引流叶片的厚度为直线段长度的1/4，引流叶片的长度为为该处尾水管延伸段横截面高度的1/4。

引流叶片头部到尾水管延伸段出口的距离为尾水管延伸段的1/3。

尾水管扩散段为一端口径大、另一端口径小的喇叭型，其中口径大的一端连接尾水管延伸段、口径小的一端连接尾水管扩散段。

轮毂体的外表面光滑、横截面为圆环状，各个转轮叶片围成一个环状旋转体，环状旋转体嵌套在外表光滑的轮毂体上。

本实用新型的有益效果是，通过在尾水管延伸段设置引流叶片，改变反向工况下水流的流动方向，使水流能够在进入转轮时顺时针旋转，提高了水流的环量，同时，也能够减小水流对转轮的冲击力，减小水轮机的噪音和振动，提高了转轮叶片的疲劳寿命，从而提高水轮机的效率，维护机组安全稳定的运行。

附图说明

图1是本实用新型一种双向贯流式水轮机的结构示意图；

图2是本实用新型一种双向贯流式水轮机引流叶片的平面示意图；