一種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)，該方法的特征是：水輪機轉(zhuǎn)輪出口為一個具有足夠長度的空心圓柱，該空心圓柱的回轉(zhuǎn)中心與水輪機旋轉(zhuǎn)中心重合，空心圓柱壁上開有足夠多的平壓孔。本發(fā)明中的減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)，既能夠降低轉(zhuǎn)輪出口處的徑向流量又能夠提高渦帶旋轉(zhuǎn)中心處的壓力，可以有效地破壞尾水管渦帶形成和發(fā)展的基本條件，從而達到減弱水輪機尾水管渦帶的目的。
【專利說明】—種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)【背景技術(shù)】:
[0002]隨著用戶對水輪機穩(wěn)定性要求的逐步提高，保證水輪機特別是巨型水輪機安全穩(wěn)定運行已成為考核機組運行狀態(tài)的一項重要指標。由尾水管渦帶引起的壓力脈動是影響水輪機安全穩(wěn)定運行的一項重要指標。由尾水管渦帶引起的壓力脈動越大，則對水輪機安全穩(wěn)定運行的壓力和影響就越大。上述壓力脈動與尾水管渦帶的強度具有正相關(guān)的關(guān)系。如果能夠采取某種方法減弱尾水管渦帶的強度，就可以實現(xiàn)降低由尾水管渦帶引起的壓力脈動進而保證水輪機安全穩(wěn)定運行的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的是公開一種可以有效地減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案為:水輪機轉(zhuǎn)輪出口為一個空心圓柱(I)，該空心圓柱(I)的回轉(zhuǎn)中心與水輪機旋轉(zhuǎn)中心重合，該空心圓柱(I)自光滑的水輪機轉(zhuǎn)輪上冠流道拐點(2)至空心圓柱底面(4)的長度不小于0.5倍的空心圓柱(I)外徑，空心圓柱(I)壁上開有連通內(nèi)外壁均勻分布的等徑平壓孔(3)，平壓孔(3)在空心圓柱(I)壁軸向方向上分層分布，空心圓柱(I)壁上的平壓孔(3)不少于兩層，每層不少于兩只平壓孔(3)。
[0004]技術(shù)效果:
[0005]水輪機尾水管渦帶形成和發(fā)展的基本條件為水輪機轉(zhuǎn)輪出口具有足夠強的徑向水流且渦帶旋轉(zhuǎn)中心處的壓力較轉(zhuǎn)輪出口處其他區(qū)域的壓力要低得多。要想減弱尾水管渦帶，就必須破壞水輪機尾水管渦帶形成和發(fā)展的基本條件，也就是只要能夠采取措施降低轉(zhuǎn)輪出口處的徑向流量或提高渦帶旋轉(zhuǎn)中心處的壓力就可以使尾水管渦帶減弱。本發(fā)明就是采用既降低轉(zhuǎn)輪出口處的徑向流量又提高渦帶旋轉(zhuǎn)中心處壓力的方法來實現(xiàn)減弱尾水管渦帶的目的。通過模型試驗觀測到本發(fā)明中的導流結(jié)構(gòu)能夠明顯的減弱渦帶的強度。
[0006]與采用圖2所示的常規(guī)水輪機轉(zhuǎn)輪出口結(jié)構(gòu)時水輪機轉(zhuǎn)輪出口水流6主要為徑向相比，采用圖1所示的轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)后，受空心圓柱I的導引作用，水輪機轉(zhuǎn)輪出口水流6的流動分布明顯發(fā)生了變化，在空心圓柱I外壁處出現(xiàn)了明顯的分叉現(xiàn)象，很大一部分水流沿空心圓柱I外壁以軸向流出，從而有效降低了低轉(zhuǎn)輪出口處的徑向流量；同時，由于水輪機轉(zhuǎn)輪出口的空心圓柱I壁上平壓孔3的存在，使空心圓柱I內(nèi)腔5與轉(zhuǎn)輪出口處空心圓柱I外壁處壓力較高的區(qū)域相連通，從而使空心圓柱I內(nèi)腔5處的整體壓力得以提高。內(nèi)腔5的整體壓力提高了，作為內(nèi)腔5外邊界的空心圓柱底面4處的壓力也隨之提高，由于與水輪機旋轉(zhuǎn)中心相同的水輪機尾水管渦帶7起始于空心圓柱底面4，也就實現(xiàn)了提高水輪機尾水管渦帶7旋轉(zhuǎn)中心處壓力的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】:[0007]圖1為本發(fā)明中能夠減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)
[0008]圖2為常規(guī)的水輪機轉(zhuǎn)輪出口結(jié)構(gòu)
【具體實施方式】:
[0009]如圖1所示，一種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)，水輪機轉(zhuǎn)輪出口的空心圓柱I自轉(zhuǎn)輪上冠流道拐點2至空心圓柱底面4的長度不小于0.5倍的空心圓柱I外徑，從而保證了空心圓柱I具有足夠的導流長度。水輪機轉(zhuǎn)輪出口的空心圓柱I壁上開有連通內(nèi)外壁等徑的平壓孔3，為保證空心圓柱I內(nèi)腔5處具有足夠的壓力且壓力分布均勻，平壓孔3在空心圓柱I壁軸向方向上分層分布，空心圓柱I壁上的平壓孔3不少于2層，每層不少于兩只平壓孔3，平壓孔3均勻分布。
【權(quán)利要求】
1.一種減弱尾水管渦帶的水輪機轉(zhuǎn)輪出口導流結(jié)構(gòu)，其特征是:水輪機轉(zhuǎn)輪出口為一個空心圓柱(I)，該空心圓柱(I)的回轉(zhuǎn)中心與水輪機旋轉(zhuǎn)中心重合，該空心圓柱(I)自光滑的水輪機轉(zhuǎn)輪上冠流道拐點(2)至空心圓柱底面(4)的長度不小于0.5倍的空心圓柱(I)外徑，空心圓柱(I)壁上開有連通內(nèi)外壁均勻分布的等徑平壓孔(3)，平壓孔(3)在空心圓柱(I)壁軸向方向上分層分布，空心圓柱(I)壁上的平壓孔(3)不少于兩層，每層不少于兩只平壓孔(3)。
【文檔編號】F03B3/18GK103982357SQ201410225019
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】趙越, 許彬, 覃大清, 劉萬江, 韓秀麗, 高明, 史千, 曹險峰, 卓朝喜, 王貴來, 易吉林, 曹罡, 李明浩, 趙志文 申請人:哈爾濱電機廠有限責任公司