[发明专利]一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮

权利要求书

1.一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，包括叶片，转轮轮毂和泄水锥，沿转轮轮毂的周向均匀设置有多个截面为对称翼型的叶片，在转轮轮毂的泄水一侧安装泄水锥；所述叶片的形状为中间厚两边薄，且叶片最小厚度b1与最大厚度b2之比为0.28～0.35；

所述转轮安装在水轮机的主轴末端，所述主轴依次连接着水轮机、发电机，将水轮机的机械能传递给发电机；所述转轮安装在水轮机出水一侧，活动导叶安装在位于转轮进水一侧的水轮机进口前；

所述叶片的上、下表面均为空间扭曲面，提取叶片的6个空间截面上的特征点的三维坐标如下表，

其中，F1——F6为6个空间截面，U表示上表面，D表示下表面，x、y、z为三维坐标。

2.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述叶片有3个。

3.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述叶片初始安放角为66°，调整值在±3°之间。

4.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述转轮叶片高度h与转轮直径d的比值为0.26。

5.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述转轮轮毂直径d₀和转轮直径d的比值为0.35。

6.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，对提取的叶片的特征点进行曲线拟合，得到12条拟合的特征曲线如下：

F1-U：yu＝-0.0082x²-2.9442x+248.56

F1-D：yd＝-0.0054x²-3.1782x+166.54

F2-U：yu＝-0.0065x²-2.4396x+186.14

F2-D：yd＝-0.0039x²-2.6669x+100.82

F3-U：yu＝-0.0052x²-1.9769x+121.46

F3-D：yd＝-0.0029x²-2.1922x+35.953

F4-U：yu＝-0.0042x²-1.5854x+55.929

F4-D：yd＝-0.0022x²-1.7877x-27.867

F5-U：yu＝-0.0034x²-1.2492x-10.296

F5-D：yd＝-0.0017x²-1.439x-90.913

F6-U：yu＝-0.0027x²-0.956x-77.134

F6-D：yd＝-0.0013x²-1.1343x-153.4。

7.根据权利要求6所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述转轮制造时，首先根据双向潮汐发电电站水头及流量，确定所应用转轮直径d；然后根据所确定的转轮尺寸，依据转轮叶片高度h与转轮直径d的比值关系h：d＝0.26，转轮轮毂直径d₀和转轮直径d的比值关系d₀：d＝0.35，对转轮整体几何机构按照相应的尺寸进行缩放；最后，对于转轮叶片主要翼型，根据所述特征点进行整体拟合，或者依据特征曲线进行从线到面的拟合，将整体转轮的模型三维建模后再进行工厂铸造生产。

8.根据权利要求1所述的一种低水头竖井贯流双向水轮机转轮，其特征在于，所述水轮机与发电机之间设置有增速器。