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第 38 卷第 5 期 水 力 发 电 学 报 Vol. 38, No. 5
2019 年 5 月 Journal of Hydroelectric Engineering May. 2019
短叶片低压边对水泵水轮机空化性能的影响
宁 楠，赖喜德，李 萍
（西华大学 能源与动力工程学院，成都 610039 ）
摘 要：为探究短叶片低压边位置对高水头长短叶片水泵水轮机转轮空化性能的影响，针对其转轮的结构特点，
设计具有不同低压边位置的短叶片方案。以低压边在上冠位置直径与转轮喉部直径的比值，从大到小依次命名为
方案 A 、B 、C，比值越小低压边位置越靠后。采用 Rayleigh-Plesset 空化模型对三方案分别进行 3 个水轮机工况
和 2 个水泵工况的定常数值模拟，对比分析计算工况下各转轮的空化形态及能量特性。结果表明：在水轮机方式，
小流量工况下随着短叶片低压边位置后移，转轮空化性能得到改善，而在大、中流量工况下方案 B 的转轮空化性
能最优。在水泵方式，高扬程工况下转轮空化程度随低压边位置后移先减缓后加剧，低扬程工况下方案 A 的低压
边位置最利于改善空化性能。综合考虑水轮机方式和水泵方式，直径比值为 0.9487 的方案B 空化性能较优，效率
和扬程相对较高。对后续高水头水泵水轮机转轮水力优化设计具有指导意义。
关键词：水泵水轮机；短叶片；低压边位置；空化；能量特性
中图分类号：TK734 文献标志码：A DOI: 10.11660/slfdxb
论文引用格式：
宁楠, 赖喜德, 李萍. 短叶片低压边对水泵水轮机空化性能的影响[J].水力发电学报, 2019, 38(5): 97-105.
NING Nan, LAI Xide, LI Ping. Effects of low pressure edges of short blades on cavitation performance of pump-turbine
[J]. Journal of Hydroelectric Engineering, 2019, 38(5): 97-105. (in Chinese)
Effects of low pressure edges of short blades on cavitation
performance of pump-turbine
NING Nan, LAI Xide, LI Ping
(School of Energy and Power Engineering, Xihua University, Chengdu 610039)
Abstract: To investigate the influence of the low pressure edge locations of short blades on the cavitation
performance of a high-head pump-turbine with a splitter blade runner, three types of short blades are
designed with the different locations according to the structural characteristics of splitter blade runners.
The short blades are named as Scheme A, B, and C from the largest to smallest ratio of the
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