Page 82 - 2021年第52卷第7期

图 14 弯曲段进口断面坐标系 图 15 弯管段进口断面偏流比分布
叶型式的导流板，将弯管段均分为两个流道。导流板中间流线进口安放角取为 1.0Q 工况下弯管段进
0
口断面平均液流角 α ˉ ′ ，其它流线按 Dtanα = const 确定，出口安放角为 90°，厚度按 791 翼型厚度变化
规律设计 ［31］ 。进口边位置应保证左右侧流量一致，以进口断面建立图 14 坐标系，图中角度θ逆时针旋
转为 0 ~ -90°，顺时针旋转为 0 ~ +90°，此时偏流比 f 为以角度θ定义的断面截断线左侧与右侧（顺水
s
流方向）流量比值。1.0Q 工况下偏流比 f 随θ的变化如图 15 所示。分析可知偏流比 f 在该过流断面上
0 s s
随角度的变化在 0.90 ~ 1.10 范围内波动，当θ在-73°、3°以及 36°时左右侧流量一致。
一般导叶设计时轴面图和翼型展开图是基于圆锥或圆柱流面展开得到，轴线是直线，而当轴线
呈“S”型弯曲时，不能水平展开。本设计在等轴长圆柱流面上设计翼型展开图，然后得到型线空间坐
标 P (x，y，z ) ， 再 通 过“S”型 轴 线 与 水 平 轴 线 的 相 互 关 系 ， 将 P 映 射 到“S”型 流 面 上 得 到
)
)
)
P ′(x ′，y ′，z ′ ，示意图如图 16 所示。本设计中拟合得到 P (x，y，z 与 P ′(x ′，y ′，z ′ 坐标的对应关
系如下：
ìx ′ = x
ï -10 5 -7 4 -5 3 2
íy ′ = -1.00942 × 10 x + 1.19196 × 10 x - 4.14012 × 10 x + 0.0028x - 0.21123x + y （4）
ï
îz ′ = z

P（x，y，z）

P ′(x ′，y ′，z ′ )

图 16 型线映射关系 图 17 导流板空间型线
最终得到导流板的三维型线图如图 17 所示，对导流板进口边进行倒圆处理，出口边继续向下游
延伸一直与隔墩进口边连接，为保证流道光顺，连接处进行倒圆处理。为保证泵轴正常运行，对泵
轴增加轴套，最终构造得到的导流板结构如图 18 所示。
4.3 偏流抑制效果分析 通过对上述提出的偏流抑制措施进行流场数值计算，得到 3 个典型工况下
扬程和效率相对于纠偏前的变化如表 2 所示，可以看出，1.0Q 工况下，纠偏后扬程相对于增加了
0
0.05%，效率相对下降了 0.09%，扬程和效率基本没变化；0.8Q 工况下扬程相对下降了 2.34%，扬程
0
下降较大，效率相对增加了约 0.01%，效率基本未发生变化；1.2Q 工况下扬程相对提高了 1.54%，效
0
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