蜗壳结构对液力透平径向力的影响

摘要

以某化工厂XWT500-18型液力透平为研究对象,采用SST k-ω湍流模型和边界层网格,对不同蜗壳结构:单蜗壳、双蜗壳匹配同一叶轮的液力透平进行内部流场数值模拟.根据数值计算结果对比分析两种不同蜗壳结构液力透平的外特性、压力分布、径向力特性.结果表明,在全工况内,单、双蜗壳透平的水头、轴功率接近,双蜗壳并无性能优势;双蜗壳由于隔板的存在使得叶轮进口附近的静压分布不如单蜗壳的均匀;在最优工况点下单蜗壳透平的径向力最小是双蜗壳的一半,双蜗壳液力透平的径向力总体远大于单蜗壳液力透平,双蜗壳液力透平径向力平衡较差;单、双蜗壳液力透平径向力方向与隔舌夹角在小流量下变化较大,在大流量下变化较小.分析结果可对液力透平径向力的认识和蜗壳设计提供参考.