湖南白渔潭水电站低水头转桨式转轮的优化设计

作者：上官永红; 雷恒敏; 陈阜南

来源：水电站机电技术, 2019, 42(08): 1-71.

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2019.08.001

• 低水头
• 转桨式
• 水轮发电机组
• 效率
• 应力
• 压力脉动
• 空化CFD计算

湖南大唐白渔潭水电站的7台水轮发电机组,由于下游水电站建成投入运行后,尾水位升高导致发电水头降低,致使原有机组运行区域恶化,出力减少。改造目标是在不改变蜗壳、尾水管、转轮室、导水机构等流道的前提下,仅通过更换转轮使出力由1.99 MW增加至2.316 MW,同时效率显著提高。本文介绍了利用CFD技术对转轮进行全新设计和优化分析的过程,并对计算方法以及内部流动、压力脉动、静应力、空化等计算做了分析,结果表明在水头9 m以下的运行范围内,优化后的新转轮,最高效率达到了93.7%,运行区域合理,同时压力脉动小、空化性能好,转轮静应力总体水平较低,技术指标满足合同要求,可以投入原型机生产制造。本文还对计算过程提出了一些看法。

• 单位
  清华大学; 湖南云箭集团有限公司