水力机械转轮正问题数值研究与进展

对水力机械转轮正问题数值计算和转轮性能预估研究作了全面的评述．分析讨论了各种数值模拟方法的特点，对水力机械转轮正问题数值研究发展提出了建议．     

高比转速混流式水轮机引水部件水流特性研究

对ｎｓ＝２６０ｍ·ｋＷ的混流式水轮机引水部件流场测试结果作了介绍。通过在蜗壳进口、出口、导叶出口３个断面布置五孔探针进行测量，揭示水轮机引水部件内部的流动特性。结果表明：各断面流动均具有较好的轴对称性；蜗壳进口断面基本上为轴向均匀流动；蜗壳出口断面上的环量基本上为常数；导叶出口断面的环量沿导叶高度分布不均匀，由上冠至下环逐渐增大。进行了初步分析，对改进水轮机设计提出了建议。     

一种用涡代替叶片作用的反问题计算

一种用涡代替叶片作用的反问题计算陈乃祥，叶失海，罗先武，林汝长（清华大学水电系）一、绪言本文在周向均匀，流动无粘性、叶片无厚度假设下，用涡代替叶片作用，采用Ｃｌｅｂｓｃｈ转换得到流速表达式，在轴面上给定环量分布的条件下进行转轮叶片设计，在得到所设计叶...     

混流水轮机转轮叶片最优化设计

用计及叶厚、有限叶片数影响及来流有旋的全三维设计理论及最优化技术中的单纯型法寻优，用ＳＷＩＦＴ法将反映包角、叶片流速及流动分离等约束的等式和不等式约束条件计入目标函数，以Ｖθｒ的分布为优化参数进行混流式水轮机转轮最优化设计的初步尝试。给出了理论、方法及算例，其中包括分别按汽蚀性能优化和按损失最小优化及多目标优化的结果。其中损失计入叶片正、背面及上冠下环的沿程损失和叶片进口撞击损失、出口扩散损失。     

混流式转轮内有旋流动的全三元反问题计算

提出了一种给定Ｖ＿（θｒ）和叶片厚度分布规律的全三元有旋流动的混流式转轮的设计模型。基于前人的研究，将全三元流动分解为由三维Ｅｕｌｅｒ方程作周向平均导出的平均流动方程和由Ｃｌｅｂｓｃｈ变换建立的周期性流动方程来描述，迭代求解以满足叶片边界条件实现全三元的反问题计算。算例表明，按本文模型进行设计，可以得到满足给定的负荷分布及厚度分布的转轮，提高了设计过程对叶片性能的可控性。     

不完全蜗壳水轮机引水部分的实用优化设计

不完全蜗壳水轮机的引水部分对于水轮机性能及平面尺寸有重大影响。传统的设计方法是通过简单计算和凭经验进行的,很不完善。介绍一种新的工程上实用的优化设计方法,通过对进水流道、蜗壳的蜗形部分以及双排叶栅分别进行流动分析和优化计算进行设计。其蜗形部分不采用速度矩为常数的假设,固定导叶的形状沿圆周是变化的,以便与来流相适应; 固定导叶与活动导叶两环列叶栅之间的相对位置是由优化计算确定的。实验证明,这种设计方法对于提高水轮机的效率或减小平面尺寸是有效的     

混流可逆式水泵-水轮机泵工况蜗壳损失试验研究

本文以另文［１］提出的蜗壳四个量测断面的实测数据为依据，用三次样条函数数值积分法分别计算了各测量断面的平均能量，得到了混流可逆式水泵水轮机泵工况蜗壳内总水力损失随流量的变化规律及相应的经验公式，并就蜗壳分段损失进行初步分析，得出了相应的结论。     

S1流面流动计及有限叶片数影响的三峡转轮叶片设计

用一个周向平均的Ｓ２ｍ流面与一组Ｓ１流面的迭代计算构成有旋流动的准三元计算模型以计及有限叶片数影响，设叶片中面为流面并在其上给定Ｖθｒ及厚度分布进行混流转轮叶片设计。以三峡转轮为例，按该法设计，可以得到满足给定负荷及厚度分布的转轮，与全三维反问题计算结果十分接近。说明该法为一种新的有效的叶片设计计算模型和方法。     

混流泵叶轮奇点法水力设计

目前泵行业中,对离心泵和混流泵叶轮一般均采用一元理论设计方法,对轴流泵叶轮一般采用奇点法、升力法设计。对于高n_s的混流泵叶轮其流道形状及内部流动情况应当说更接近于轴流泵,但未见到用奇点法设计的先例,因此本文介绍的混流泵叶轮奇点法设计是一有意义的探索,当然也有待实践检验和完善。     

提高设计过程对转轮性能的可控制程度

提出了可考虑来流有旋、叶片厚度影响及转轮内部流动的三维性的反问题控制方程和计算方法。在这种方法中给定转轮轴面的环量分布，相应的流场和叶片由迭代计算得到。通过该方法和其他计算方法得到的结果的比较说明：该方法得到的叶片可实现事先给定的环量分布，得到的流场可用来进行计算空蚀系数，并为效率估算打下了基础，从而可提高设计过程对转轮性能的可控制程度