【摘 要】
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大力发展节能技术，将流程工艺中的余压余热能最大限度的加以回收利用意义深远。液力透平作为应用较为广泛的余压能回收设备已经得到充分发展。目前，一种径向叶片式液力透平因其
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大力发展节能技术，将流程工艺中的余压余热能最大限度的加以回收利用意义深远。液力透平作为应用较为广泛的余压能回收设备已经得到充分发展。目前，一种径向叶片式液力透平因其体积小，能量转化率高而备受关注，但当流量降低到一定值时，效率下降，成为负载增加能耗。研究表明在液力透平进口添加活动导叶可有效拓宽其特性曲线，提高其工作效率。 本文针对径向叶片式液力透平在小流量工况下效率较低的缺点，研究在透平蜗壳与叶轮之间添加活动导叶以提升其性能的理论方法。首先，结合水力学计算理论对导叶、蜗壳等关键水力学部件进行设计改型，三维建模；其次，采用ANSYS-BladeGen对径向叶片式液力透平叶轮进行建模，利用TurboGrid进行专业网格划分；再次，采用理论计算与数值模拟的方法，对比径向叶片式液力透平未添加导叶与添加导叶两种情况进行数值模拟，并绘制了外特性曲线，分析了其压力、速度及水力损失分布规律，发现添加活动导叶可以拓宽液力透平最佳效率区域；同时，借鉴水轮机与径向气体透平添加导叶的做法，采用NACA导叶分别研究了导叶翼型、数量、开度等参数对径向叶片式液力透平性能的影响；最后，结合透平增压泵具体结构设计一种拨叉式活动导叶调节机构，以实现导叶开度的调节。 本文尝试在径向叶片式液力透平进口添加活动导叶，通过理论计算与数值模拟的方法，研究导叶形状、数量和开度与透平效率的关系，进而得出了适用能量回收液力透平活动导叶的设计理论和方法，为今后相关研究提供依据与参考。
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