涡轮钻具涡轮扭曲叶片造型设计与研究

摘要

考虑涡轮流道径向不同圆柱层液体至轴线距离对液体质点的运动速度以及与叶片间相互作用的影响,建立了一种简化的涡轮液流模型,并对涡轮轴流系数和环流系数进行了适当修正,设计了一种扭曲叶片涡轮。采用数值模拟的方法,对比分析了扭曲叶片涡轮和直叶片涡轮的水力性能,验证了该设计方法的可行性。结果表明:扭曲叶片涡轮较直叶片涡轮,在压降减小39.6%时,转化扭矩降低19.4%,效率提高10.5%,并且其综合水力性能得到了提升。相关研究为扭曲叶片涡轮的设计提供了理论依据,对实际工程具有一定的参考价值。