[实用新型]一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机

说明书

本实用新型一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机，整体的结构包括进水流道，沿进水流道的中心轴方向依次分布有灯泡体和轮毂体，灯泡体上设置有一圈活动导叶，轮毂体另一端一直延伸至尾水管段，轮毂体上连接有转轮，转轮位于转轮室内，转轮室外壁安装有环形补气管，环形补气管通过支架焊接固定在转轮室外壁上，环形补气管通过进气阀门与外界输气装置连接，转轮室外壁开有小孔，通过进气阀门与环形补气管连接。外界输气装置将高压气体通过进气阀门将空气输入环形补气管道内，然后环形补气管通过进气阀门将气体从转轮室外壁小孔打入到转轮室中，进而提升了转轮室中压力最低处的压力，抑制了间隙空化的发生，从而提高了贯流式水轮机运行的稳定性。

技术领域

本实用新型属于水轮机技术领域，具体涉及一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机。

背景技术

随着我国对建设海洋强国目标的逐步推进，我国对海洋资源的开发利用越来越重视。其中，海洋能源是海洋资源开发中最重要的一部分。潮汐能作为一种高效清洁的海洋能源，得到了各国专家学者的关注。在利用潮汐能进行发电时，贯流式水轮机是将潮汐能转换为电能的主要机组形式之一。不过，在贯流式水轮机的运行中，由于贯流式水轮机的转轮叶顶与转轮室内壁之间存在间隙，水流经过转轮和转轮室之间的叶顶间隙时局部流速变大且压力减小，导致贯流式水轮机经常发生间隙空化。这种流动现象不仅诱发转轮叶片的空蚀、振动和噪声进而影响贯流式水轮机的安全稳定运行，而且涉及叶顶泄漏涡、叶顶分离涡和多相流等多种流动问题使其性能恶化。因此，深入研究贯流式水轮机间隙空化以及改善间隙空化对水轮机运行稳定性的影响显得格外重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机，改善了水流经过转轮和转轮室之间的叶顶间隙时局部流速增大且压力逐渐减小，导致的贯流式水轮机间隙空化问题，提高了贯流式水轮机运行的稳定性。

本实用新型所采用的技术方案是，一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机，包括进水流道，紧贴进水流道的一端依次连通有转轮室、尾水管段；沿进水流道的中心轴方向还依次分布有灯泡体和轮毂体，轮毂体另一端一直延伸至尾水管段，灯泡体上设置有一圈活动导叶；转轮室外壁安装有环形补气管，环形补气管通过固定支架焊接固定在转轮室外壁上，环形补气管与外界输气装置连接，转轮室外壁开有小孔，通过进气阀门与环形补气管连接。

本实用新型的特点还在于，

转轮室内设置有转轮。

转轮室外壁共开有9个小孔，每3个为一组，相邻的中心小孔之间夹角为120°，并沿转轮室外壁均匀分布，同一组中小孔间隔为0.01D，小孔直径为0.001D，D为转轮直径。

环形补气管的截面圆环圆心与贯流式水轮机中心轴线的距离为1.5D。

活动导叶为全开导叶。

环形补气管通过钢铁支架焊接在转轮室外壁上；

本实用新型的有益效果是，外界输气装置将高压气体通过进气阀门将空气输入环形补气管道内，然后环形补气管通过进气阀门将气体从转轮室外壁小孔打入到转轮室中，进而提升了转轮室中压力最低处的压力，抑制了间隙空化的发生，从而提高了贯流式水轮机运行的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机的结构示意图；

图2是本实用新型一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机的环形补气管布置示意图；

图3是本实用新型一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机转轮室外壁面小孔的示意图；

图4是本实用新型一种可抑制转轮间隙空化的贯流式水轮机转轮室外壁面小孔尺寸的示意图；

图中，1.进水流道，2.灯泡体，3.活动导叶，4.环形补气管，5.转轮，6.转轮室，7.轮毂体，8.尾水管段，9.进气阀门，10.小孔，11.固定支架。