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摘要
在多泥沙河流运行的水轮机，经常受到严重的泥沙磨损危害，机组的检修周期及运行寿命普遍较低。特别是对于高水头低出力要求的水轮机，机组磨损情况往往更为严重。为提高机组的抗磨损性能，水力设计阶段需专门考虑降低流道流速进而提高抗磨损性能的方法。本文以木扎提河三级水电站小水轮机的设计为例，综合考虑易磨损部位的相对流速及机组水力性能，确定了适用于高水头小流量多泥沙电站的水轮机水力设计策略。研究表明常规降低转速的方法对转轮及导叶出口流速、密封间隙内流动均有显著影响，转速降低的程度应通过流场对比分析合理确定。在高水头电站导叶尾部磨损更为严重，通过采取增大分度圆、优化导叶翼型及相对位置等可有效降低导叶后相对流速。采用长短叶片转轮，可大大降低转轮内部流速，提高在高含沙条件下机组的抗磨损性能，提升水轮机的运行稳定性及安全使用寿命。本文的研究可为多泥沙电站的水轮机设计策略提供有效参考。
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