混流式水轮机叶片优化

涡量减88%

该叶片几何优化显著降低了部分负荷下的叶间涡流强度，几乎消除了高幅值压力脉动。

Sun, Longgang · Hongyang, Xu · Chenxi, Li · 郭鹏程 · Xu, Zhuofei

Applied Energy 2024

参数信息

空化体积减少

88.58 %

空化体积减少

78.99 %

技术优势

空化体积大幅削减

通过优化叶片几何，在两个关注点分别将空化体积降低了88.58%和78.99%，从源头减弱了涡空化的强度。

高幅值压力脉动几乎消除

优化后，原先由空化体积加速引起的强烈压力脉动基本消失，机组运行稳定性显著提升。

关键设计参数明确

数据挖掘表明，控制叶片尾缘几何位置的参数对减弱叶间涡强度起关键作用，为后续优化提供了明确方向。

应用场景

• 水轮机叶片：直接用于混流式水轮机转轮叶片改型，提升部分负荷稳定性。
• 水力发电：增强水电机组调峰运行能力，减少涡空化诱发的振动故障。
• 流体机械优化：提供叶片几何优化与数据挖掘方法，适用于其他流体机械空化抑制。
• 能源装备：延长水轮机等能源装备寿命，降低维护成本。