专利名称：一种h型流道转轮的混流式水轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混流式水轮机，尤其涉及一种H型流道转轮的混流式水轮机，属于流体机械及工程设备技术领域。
背景技术：
混流式水轮机是目前应用最广泛的水轮机，水流径向流入转轮叶片，推动转轮做功，并改变流动方向，沿轴向流出。混流式水轮机一般适用水头从50～700米，出力从几万千瓦到几百万千瓦。
混流式水轮机是固定式叶片水轮机，叶片固定在上冠和下环之间，当混流式水轮机运行在偏离设计工况时，将在转轮叶片进口产生撞击，叶片出口形成带环量出口。尤其是在小流量工况时，在转轮叶片的压力面形成大范围的横流，即水流不是从进口到出口流动，而是从上冠横向流到下环，在转轮下环出口处集中出流。从而，引起流动不稳定，使水轮机效率降低，水力振动加大，水轮机运行受限，给机组的安全运行带来极大的危害。
发明内容
本发明的目的是提出一种H型流道转轮的混流式水轮机，可以抑制转轮流道内的横流，扩大水轮机的高效率运行区，减小水力振动，从而提高混流式水轮机的效率，增加运行稳定性。
本发明的技术方案如下一种H型流道转轮的混流式水轮机，按水流方向依次包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管，所述的转轮包括上冠、下环和固定在上冠和下环之间的转轮叶片，其特征在于在每相邻两个转轮叶片间横加一个导流叶片，构成一个H型流道，所述的导流叶片安放在流道中间，其长度和转轮叶片相同，以最优工况时流道中间的流线为骨线，采用薄翼型厚度分布规律，最大厚度为转轮叶片最大厚度的2/3～1/2。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果本发明由于在每相邻两个转轮叶片间横加一个导流叶片，构成了一个具有H型流道的转轮，因而可以有效的抑制转轮流道内的横流，改善流动状况，扩大水轮机的高效率运行区，减小水力振动；同时该水轮机具有结构简单，装卸方便，加工成本低，适用范围广的特点，可以满足在大流量工况和小流量工况的稳定运行。
图1为本发明提供的H型流道转轮的混流式水轮机的结构示意图。
图2为本发明的H型流道转轮的立体结构示意图。
图3为图2的纵剖面图。
图4为导流叶片的示意图。
图5为导流叶片的翼型厚度图。
图中1-蜗壳；2-固定导叶；3-活动导叶；4-H型流道转轮；5-尾水管；6-下环；7-转轮叶片；8-导流叶片；9-上冠。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的原理、结构作进一步的说明。
图1为本发明提供的H型流道转轮的混流式水轮机结构示意图。该混流式水轮机，按水流方向依次包括蜗壳1、固定导叶2、活动导叶3、H型流道转轮4和尾水管5；H型流道转轮4由上冠9、下环6、固定在上冠和下环之间的转轮叶片7以及导流叶片8组成，导流叶片8安装在每两个相邻转轮叶片7之间(如图2、图3所示)，构成一个H型流道；导流叶片8安放在流道中间，长度和转轮叶片相同，以最优工况时流道中间的流线为骨线，采用薄翼型厚度分布规律，最大厚度为转轮叶片最大厚度的2/3～1/2(如图4、5所示)。转轮叶片数和导流叶片数相同，一般为9～21片。
H型流道转轮的混流式水轮机工作时，当运行在最优工况时，由于导流叶片沿流线放置，因此，水流沿叶片流动，对转轮内的流动没有影响，不影响此时水轮机的高效率；当运行在小流量工况，由于导流叶片8的存在，从上冠9开始的横流受导流叶片的导流作用，到了流道中部开始沿最优工况的流线流动，横流的强度和范围大大减小，因此，提高了混流式水轮机的水力效率，降低了水力振动；当运行在大流量工况，由于导流叶片的存在，在流道中部的流动还是沿最优工况的流线流动；所以，应用H型流道转轮可以有效的抑制转轮流道内的横流，改善流动状况，扩大水轮机的高效率运行区，减小水力振动。
权利要求
1.一种H型流道转轮的混流式水轮机，按水流方向依次包括蜗壳(1)、固定导叶(2)、活动导叶(3)、转轮(4)和尾水管(5)，所述的转轮包括上冠(9)、下环(6)和固定在上冠和下环之间的转轮叶片(7)，其特征在于在每两个转轮叶片(7)间横加了一个导流叶片(8)，构成一个H型流道，该导流叶片安放在流道中间，长度和转轮叶片相同，以最优工况时流道中间的流线为骨线，采用薄翼型厚度分布规律，最大厚度为转轮叶片最大厚度的2/3～1/2。
全文摘要
一种H型流道转轮的混流式水轮机，涉及一种混流式水轮机的结构设计。本发明的技术特点是在两个转轮叶片间横加了一个导流叶片，构成一个H型流道转轮。所述的导流叶片安放在流道中间，长度和转轮叶片相同，以最优工况时流道中间的流线为骨线，采用薄翼型厚度分布规律，最大厚度为转轮叶片最大厚度的2/3～1/2。在本发明的这种水轮机的作用下，可以有效的抑制转轮流道内的横流，改善流动状况，扩大水轮机的高效率运行区，减小水力振动；同时该水轮机具有结构简单，装卸方便，加工成本低，适用范围广的特点，可以满足在大流量工况和小流量工况的稳定运行。
文档编号F03B3/02GK1757908SQ20051008692
公开日2006年4月12日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者张梁, 刘树红, 罗先武, 吴玉林 申请人:清华大学