[發明專利]適于枯水期運行的混流式轉輪及配備該轉輪的水輪機

有效

• 申請號: 201410494941.5
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104481776A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 彭忠年;陳銳;薛鵬;王鑫;田婭娟;莫為澤;陸力;馬素萍
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 林建軍

1.一種適于枯水期運行的混流式轉輪，包括上冠和下環以及設置在所述上冠和下環之間沿周向均布的多個葉片，其特征在于：

Qk：枯水期平均流量；

Qr：豐水期水輪機額定流量；

K：Qk與Qr之比，K＝Qk/Qr；

△βc：豐水期轉輪與枯水期轉輪下環處葉片的出口安放角的差值；

所述△βc與所述K值的關系如下表：

K0.6～0.70.5～0.60.4～0.50.4以下△βc(°)2～44～66～88以上

△βc與所述K值負相關，即K值越小，△βc越大。

2.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：

βc：所述枯水期轉輪下環處葉片的出口安放角；

所述βc與所述K值正相關，即所述K值越小，所述βc越小。所述枯水期轉輪葉片出口安放角βc為8°≤βc＜15°。

3.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：多個所述葉片呈周向均勻布置，

上冠包角：每個所述葉片的上冠型線與進口邊型線的交點A、上冠型線與出口邊型線的交點B、所述轉輪中心連接所述交點A和交點B形成的夾角；

下環包角：每個所述葉片的下環型線與進口邊型線的交點C、下環型線與出口邊型線的交點D、所述轉輪中心連接所述交點C和所述交點D形成的夾角；

所述枯水期轉輪的上冠包角為70-110度，所述枯水期轉輪的下環包角為50-80度。

4.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：轉輪葉片軸面流道由所述葉片的上冠型線、進口邊型線、出口邊型線以及下環型線圍成，所述枯水期轉輪葉片的軸面流道面積小于所述豐水期轉輪葉片的軸面流道面積。

5.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：

P點：轉輪的上冠內流道型線進口點與所述轉輪的旋轉軸心線的垂直交點；

d1：所述P點到所述枯水期轉輪的所述葉片出口邊型線與上冠型線的交點的距離；

d2：所述P點到所述豐水期轉輪的所述葉片出口邊型線與上冠型線的交點的距離；

所述d1大于所述d2。

6.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：

P點：轉輪的上冠內流道型線進口點與所述轉輪的旋轉軸心線的垂直交點；

d3：所述P點到所述枯水期轉輪的所述葉片出口邊型線與下環型線的交點的距離；

d4：所述P點到所述豐水期轉輪的所述葉片出口邊型線與下環型線的交點的距離；

所述d3小于所述d4。

7.如權利要求1所述的適于枯水期運行的混流式轉輪，其特征在于：所述葉片的出口總面積與所述K值正相關，即K值越小，出口總面積越小。

8.一種水輪機，包括蝸殼、座環、導水機構、轉輪和尾水管，其特征在于：所述水輪機安裝有豐水期轉輪或枯水期轉輪，所述枯水期轉輪為權利要求1-7任一項所述的適于枯水期運行的混流式轉輪。