The effect of the relative height of the working blades on the efficiency of the inflow turbine with partial blading of the runner
Authors: Крюков А.А. , Чехранов С.В. 
Published: December 2023

В данной работе рассматривается два исследования: проверочное и действительное. В первом исследовании моделируется течение потока в центростремительной малорасходной полноподводной турбине с различным значением относительной высоты рабочей лопатки. При достижении оптимального значения относительной величины наблюдается максимальное значение коэффициента скорости рабочего колеса и коэффициента полезного действия ступени в целом. Это соответствует основным законам газодинамики и теории турбин, что проверяет целесообразность и объективность применения численного метода исследования в турбинных ступенях данного типа. Во втором исследовании рассматривается течения потока в ступени центростремительной малорасходной турбины с частичным облопачиванием рабочего колеса при различных значениях относительной высоты рабочих лопаток. В исследовании наблюдается повышение эффективности ступени и увеличение коэффициента скорости рабочего колеса по мере увеличения относительной высоты. Повышение эффективности продолжается и после преодолении оптимума определённого в первом исследовании. Это объясняется увеличением площади облопачивания рабочего колеса, как и при увеличении парциальности ступени. При этом снижается доля утечек и увеличивается коэффициент скорости рабочего колеса. Коэффициент скорости соплового аппарата при конструктивных изменениях остается постоянным. Данное конструктивное изменение позволяет повысить эффективность ступени и совершенствовать проточную часть ступени центростремительной малорасходной турбины с частичным облопачиванием рабочего колеса.

In this paper, two studies are considered: verification and valid. In the first study, the flow in a low-consumption inflow full-drive turbine with a different value of the relative height of the working blade is modeled. When the optimal value of the relative value is reached, the maximum value of the speed coefficient of the runner and the efficiency coefficient of the stage as a whole is observed. This corresponds to the basic laws of gas dynamics and turbine theory, which verifies the feasibility and objectivity of applying the numerical method of investigation in turbine stages of this type. In the second study, the flow in the stage of a inflow turbine with partial blading of the runner is considered at different values of the relative height of the working blades. The study shows an increase in the efficiency of the stage and an increase in the coefficient of speed of the runner as the relative height increases. The increase in efficiency continues even after overcoming the optimum determined in the first study. This is due to an increase in the area of the runner's flapping, as well as with an increase in the stage's partiality. At the same time, the proportion of leaks decreases and the speed coefficient of the runner increases. The velocity coefficient of the nozzle diaphragms remains constant during structural changes. This design change makes it possible to increase the efficiency of the stage and improve the flow part of the stage of a low-consumption inflow turbine with partial blading of the runner.