申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2021-09-29

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113915047B

主分类号：F03B13/00

分类号：F03B13/00;F03B3/04;F03B3/12;F03B3/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.01.28#实质审查的生效;2022.01.11#公开

摘要：本发明涉及一种适应直流道的微水头水轮机，属于水力发电技术领域。微水头水轮机设置在直流道中，包括轮毂、支柱、导叶及叶片；支柱固定设置在轮毂上，微水头水轮机通过所述支柱固定在直流道内；轮毂内设置有发电机，发电机的转轮外侧均匀分布有叶片；支柱和所述叶片之间还设置有导叶，导叶均匀分布在轮毂的外侧。导叶和叶片均为非对称NACA系列低速翼型。本发明具有效率高，适用微水头条件，且结构简单，安装方便的特点，特别适合应用于微水头的直流道发电。

主权项：1.一种适应直流道的微水头水轮机，所述微水头水轮机设置在直流道中，其特征在于：所述微水头水轮机包括轮毂（1）、支柱（2）、导叶（3）及叶片（4）；所述支柱（2）固定设置在轮毂（1）上，所述微水头水轮机通过所述支柱（2）固定在直流道内；所述轮毂（1）内设置有发电机，所述发电机的转轮（5）外侧均匀分布有所述叶片（4）；所述支柱（2）和所述叶片（4）之间还设置有所述导叶（3），所述导叶（3）均匀分布在轮毂（1）的外侧；其中，所述导叶（3）为固定在轮毂（1）上使水流流向发生偏转从而获得负环量的结构，所述导叶（3）环绕轮毂（1）一周设置，六个导叶（3）均匀分布；所述导叶（3）的截面形状为非对称翼型，翼型为NACA系列低速翼型；所述叶片（4）为以一定角度固定在轮毂（1）上用以直接吸收水流动能的结构，其环绕转轮（5）一周设置，四个叶片（4）均匀分布；所述叶片（4）为由升力法设计的结构，其截面形状为非对称翼型，水流经过叶片上、下表面时，上、下表面具有压力差，叶片（4）即可获得升力；所述叶片（4）各截面的翼型安放角随截面半径变化，且靠近轮毂（1）的翼型安放角大于叶片外缘处的安放角；其中，所述导叶（3）的截面翼型弦长大于等于300mm；所述叶片（4）为NACA4406系列低速翼型，即其第一位数值4表示最大相对弯度为2%；第二位数4表示最大弯度位于翼弦前缘的40%处；末两位数06表示相对厚度为6%；所述微水头水轮机设计参数如下表1所示：表1 ；所述叶片的设计参数如下表2所示：表2 流线序号 半径（m） 弦长（m） 叶栅稠密度 叶栅排挤系数 翼型（NACA） 翼型安放角（°） 1 0.6 0.783 0.83 0.935 4406 28.8 2 0.55 0.767 0.89 0.930 4406 29.2 3 0.5 0.717 0.91 0.925 4406 29.8 4 0.45 0.667 0.94 0.918 4406 30.6 5 0.4 0.608 0.97 0.911 4406 31.6 6 0.35 0.542 0.99 0.901 4406 32.8 7 0.3 0.467 0.99 0.889 4406 34.2 8 0.25 0.392 1.00 0.872 4406 35.8 9 0.2 0.317 1.01 0.847 4406 37.6 。

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