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液力透平叶轮和蜗壳内的能量转换特性研究总结

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:本章分别在三维定常和三维非定常模式下对液力透平叶轮和蜗壳内的能量转换特性进行了研究。2)对于蜗壳,蜗形段内静压能沿液体流动方向基本呈现线性减小的趋势,而动压能则沿流向出现不规律的波动现象,其原因是受叶轮进口处流动状况的影响;蜗壳收缩管段内静压能和动压能沿着流向的变化均比较规律;随着流量的增大,蜗壳内的动压能占总压能的比例逐渐上升;蜗壳中能量损失主要在隔舌喉部之后的下游区域。

液力透平叶轮和蜗壳内的能量转换特性研究总结

本章分别在三维定常和三维非定常模式下对液力透平叶轮和蜗壳内的能量转换特性进行了研究。研究结果表明:

1)对于叶轮,流体对叶轮做功主要表现为压力做功,而由无滑移壁面条件引起的黏性力对叶轮做功相对较小,且总的黏性力对叶轮做负功;流体对叶轮做功的关键区域在叶轮的前部和中部(约在0.6~1.0D2所在的区域),叶轮叶片后部区域在小流量下对叶轮做功相对较少,随着流量的逐渐增大,该区域不仅对叶轮不做功,而且还消耗叶轮的机械能,此外,叶轮整体能量转换效率低下。

2)对于蜗壳,蜗形段内静压能沿液体流动方向基本呈现线性减小的趋势,而动压能则沿流向出现不规律的波动现象,其原因是受叶轮进口处流动状况的影响;蜗壳收缩管段内静压能和动压能沿着流向的变化均比较规律;随着流量的增大,蜗壳内的动压能占总压能的比例逐渐上升;蜗壳中能量损失主要在隔舌喉部之后的下游区域。(www.xing528.com)

3)因为叶轮的旋转,蜗壳出口边界条件与叶轮进口边界条件发生了周期性变化,导致蜗壳与叶轮间存在着周期性的非定常势流干涉。由于蜗壳隔舌的存在,周期性地改变了叶轮流动的边界条件,对叶轮内流动产生干扰,且作用距离较长(从叶轮进口到约0.6D2)。叶轮通过蜗壳的势流场,引起了流场的脉动,此外,叶轮进口的流动不同程度地影响了蜗壳内的流动。

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