[发明专利]一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法

权利要求书

1.一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：具体步骤如下：

Step1、调用流体动力学计算模块，获得裸水动力涡轮的轴向推力系数和功率系数，计算裸水动力涡轮的轴向诱发因子a_t；

Step2、调用流体动力学计算模块，获得导流罩水动力涡轮的轴向推力系数和功率系数，计算导流罩水动力涡轮的轴向诱发因子a；

Step3、调用流体动力学计算模块，获得裸导流罩的轴向诱发因子a_d；

Step4、轴向诱发因子之间的关系表示为a＝a_t+a_d+a_i,a_i代表导流罩与转轮之间相互作用，a_i+a_d代表导流罩水动力涡轮相对于裸水动力涡轮的获能特性改变程度。

2.根据权利要求1所述的一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：所述导流罩水动力涡轮包括导流罩、转轮两部分，所述裸水动力涡轮仅包括转轮部分，所述裸导流罩仅包括导流罩部分，所述流体动力学计算模块可以采用任意的计算流体动力学商用模块或自编程序计算。

3.根据权利要求1所述的一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：所述步骤Step1中，裸水动力涡轮功率系数C_Pt和轴向推力系数C_Tt分别定义为C_Pt＝2P_t/ρAU³,C_T＝2T_t/ρAU²,其中，P_t为裸水动力涡轮输出功率，T_t为裸水动力涡轮轴向推力，ρ为流体密度，A为转轮扫过的面积，U为自由来流速度，裸水动力涡轮的轴向诱发因子a_t＝1-C_Pt/C_Tt。

4.根据权利要求1所述的一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：所述步骤Step2中，导流罩水动力涡轮的功率系数C_P和轴向推力系数C_T分别定义为C_P＝2P/ρAU³,C_T＝2T/ρAU²,其中，P为导流罩水动力涡轮输出功率，T为导流罩水动力涡轮轴向推力，ρ为流体密度，A为转轮扫过的面积，U为自由来流速度，导流罩水动力涡轮的轴向诱发因子a＝1-C_P/C_T。

5.根据权利要求1所述的一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：所述步骤Step3中，定义裸导流罩轴向诱发因子a_d＝1-U_P/U，此处U_P为仅有导流罩存在时，水动力涡轮旋转平面的流体平均速度，U为自由来流速度。

6.根据权利要求1所述的一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法，其特征在于：所述步骤Step4中，导流罩与转轮之间相互作用通过a_i计算，即a_i＝a-a_t-a_d。