关键词推荐：柴油机水泵,柴油机多级泵,柴油机泵

    利用该优化设计系统,以叶片载荷和叶片倾角为优化变量,以柴油机水泵设计工况点的转轮效率和水轮机额定工况点的转轮效率为优化目标,以柴油机水泵设计工况的扬程为约束,对某一抽水蓄能电站的柴油机水泵水轮机转轮进行了优化设计。利用该优化设计系统能够设计出在柴油机水泵和水轮机2种运行工况下转轮水力效率均高于95%的可逆式柴油机水泵水轮机转轮,其中柴油机水泵设计工况下转轮效率提高了0.15%,水轮机额定工况下转轮效率提高了2%,表明了该优化设计系统在提高可逆式柴油机水泵水轮机转轮性能方面的可行性和有效性。

　　该研究可为水力机械,包括柴油机水泵水轮机、常规水轮机、柴油机水泵的设计开发提供参考。 柴油机水泵水轮机运行工况复杂多变,作为柴油机水泵水轮机瞬态过渡过程中最重要的环节,柴油机水泵水轮机“S”特性是制约柴油机水泵水轮机安全、稳定运行的关键因素。严重的柴油机水泵水轮机“S”特性会导致机组不能由空载直接带负荷,造成机组水轮机工况并网启动困难;“S”特性较为明显的柴油机水泵水轮机,在甩负荷后会出现水轮机空载运行不稳定现象。

　　柴油机水泵水轮机“S”特性研究对我国抽水蓄能技术的发展意义显著。根据水力机械实验原理,提出了一种基于CFD的全新柴油机水泵水轮机“S”特性预测方法。在“定转速、定水头”的初始条件下对柴油机水泵水轮机“S”特性进行数值预测;利用数值计算水头反算求解单位转速,获得“S”特性单位转速与单位流量的对应关系;通过柴油机水泵水轮机“S”特性计算结果与实验结果的比较,验证预测方法的可行性。

　　针对柴油机水泵水轮机“S”特性定“转速、定水头预测方法”的不足,提出了柴油机水泵水轮机“S”特性单位转速和单位流量的修正公式。并应用数值计算验证数学修正的有效性和可行性,从“S”特性修正验证结果与实验结果的比较来看,修正公式可以较大程度的纠正数值预测方法的误差,尤其是对于低转速大流量计算工况可以起到极好的修正作用,这对于柴油机水泵水轮机过渡过程“四象限”全特性的预测有着重要意义。

　　应用“柴油机水泵水轮机‘S’特性预测方法”,计算了两种翼型结构的“空间曲面活动导叶”对柴油机水泵水轮机“S”特性的作用,通过两种翼型空间曲面导叶与常规导叶“S”特性修正结果比较,确认“空间曲面活动导叶”对柴油机水泵水轮机“S”特性作用显著,其中“空间曲面活动导叶”翼型NACA1可以改善甚至消除柴油机水泵水轮机“S”特性。