基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法及液力透平技术

本发明专利技术公开了一种基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法及设计的液力透平，设计方法包括：由给定参数确定流道进、出口直径，初步绘制叶轮主要尺寸并绘制叶轮轴面投影图；确定流道中线，之后在流道中进行多分段轴面过流断面的绘制；分别计算每段流道的轴面过流断面速度；根据速度的变化情况，对流道进行修正；分别计算每段流道的熵产；根据每段流道的熵产来判定熵增区域，对熵增区域的流道进行修正以减小水力损失；保持优化后的叶轮结构参数不变，通过调整导叶出口轴面宽度来调整面积比参数，进一步优化液力透平效率；最后得到优化后的液力透平的各个参数。本发明专利技术的液力透平水力损失较小。较小。较小。

【技术实现步骤摘要】
基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法及液力透平


[0001]本专利技术涉及透平
，尤其涉及一种基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法及液力透平。

技术介绍

[0002]近年来，国家重视节能减排，而液体能量回收利用技术的发展与提高对节能减排有重要意义。在石油化工、石油加工、海水淡化、钢铁冶金等工艺流程中有大量高压液体，以往这些高压液体通过减压阀或孔板排出，能量被浪费掉。随着液体余压能量回收技术的发展，目前这些高压液体可以通过液力透平做功达到能量回收的目的。
[0003]例如，公开号为CN111808644A的中国专利文献公开了一种天然气净化厂脱碳生产中富液能量回收方法，包括吸收塔底来的富液一部分富液进入液力透平回收管路进行能量回收后，送入闪蒸罐进行闪蒸再生，第二部分进入第一旁通管路，第三部分进入第二旁通管路，通过流量调整后送入闪蒸罐进行闪蒸再生；液力透平机的能量传递给电机驱动的贫液循环泵，对再生贫液进行增压后返回至吸收塔循环利用；后者包括吸收塔、第一高压差角式节流阀、第二高压差角式节流阀、液力透平机、第一贫液循环泵和闪蒸罐。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)由给定参数确定流道进、出口直径，初步绘制叶轮主要尺寸并绘制叶轮轴面投影图；(2)在初步绘制的叶轮轴面投影图上确定流道中线，之后在流道中进行多分段轴面过流断面的绘制，以轴面过流断面为分界将流道分割为多段；(3)分别计算每段流道的轴面过流断面速度；根据每段流道的轴面过流断面速度的变化情况，对流道进行修正并使各段流道光滑连接；(4)分别计算每段流道的熵产；根据每段流道的熵产来判定熵增区域，对熵增区域的流道进行修正以减小水力损失；(5)保持步骤(1)
‑
(4)优化后的叶轮结构参数不变，通过调整导叶出口轴面宽度来调整面积比参数，进一步优化液力透平效率；最后得到优化后的液力透平的各个参数。2.根据权利要求1所述的基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法，其特征在于，步骤(2)中，通过轴面过流断面将流道至少分为6段。3.根据权利要求1所述的基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法，其特征在于，进行多分段轴面过流断面绘制的原则为：流道外侧的轴面过流断面高度等长，流道内侧的轴面过流断面逐次逼近，且轴面过流断面垂直于流道中线。4.根据权利要求3所述的基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法，其特征在于，轴面过流断面的绘制方法为：
①
在流道外侧距流道前缘l/n处绘制第一段轴面过流断面r0，并使第一段轴面过流断面r0与流道中线垂直，其中，l为从流道进口到流道出口流道外侧的长度，n为流道分段的段数；第一段轴面过流断面r0的轴面过流断面速度V0方向垂直与r0；
②
在流道外侧距流道前缘2l/n处绘制第二段轴面过流断面r1，并使第二段轴面过流断面r1与流道中线垂直；第二段轴面过流断面r1的轴面过流断面速度V1方向垂直与r1；
③
依照相同的方法绘制其余的轴面过流断面。5.根据权利要求1所述的基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法，其特征在于，步骤(3)中，根据公式计算轴面过流断面速度V
m
：式中，Q为临界流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润生，孔伟，李奇隽，朱锐，黎劲松，黄超，宿向辉，杨强，李颂东，殷辉，钟爱民，杨志国，戚江平，曲欣，曹紫贤，侯高乐，摆玉芬，李丹，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：