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近年来,国内CFD技术己在水轮机研究设计方面得到大量的应用,并取得了大量的成果。对CFD(Computational Fluid Dynamics)方法的深入研究和软件开发,其可靠性、准确性、计算效率、计算可视化程度得到很大提高。基于CFD的水轮机三维定常紊流计算,使用数值试验取代模型试验进行性能预测成为可能。这为电站的增容改造,水轮机各过流部件的改型设计提供了软件平台,基于CFD的水电站水轮机设备技术改造,因其投资少,见效快,经济效益高等特点受到越来越多的重视和关注。青海省尕孔电站为高水头低比转速混流式水轮机,电站改造时,首先对其导水机构进行改造,高水头低比转速水轮机导水机构工作在较小开度,若用正曲度和对称叶型,其头部与进口水流形成一反方向的大冲角,致使损失增加,因此使其头部向外弯变成负曲度叶型,则可以很好的迎合进口水流。本文通过数值计算试验对各种翼型的活动导叶进行了验证,从数值计算结果可知,在同一最优工况点负曲度比正曲度活动导叶机组效率高3.14%。其次对电站增容,增容余量有2000KW左右,尕孔电站原HLA606转轮最大出力为10000KW,导叶相对高度b 0= 0.25,HL220-WJ-120转轮的进口直径,导叶相对高度b 0与尕孔电站相等,于是决定用HL220转轮代替HLA606转轮。HL220转轮的过流能力大于HLA606转轮,由于控制环行程决定,在尕孔电站导水机构的最大开度,HL220转轮的出力达到15000KW,远远超出尕孔电站电机的最大负荷,于是要对HL220转轮进行减容改造,尕孔电站的实际参数下环出口,尾水管进口的直径为1.2m,本文对HL220转轮的叶片靠近下环的出口边进行切割使转轮的出口直径为1.2m,同时增加3个叶片使转轮的过流能力减小。最后通过数值试验计算可知,在电站导水机构最大的开度,改造后水轮机过流部件内部流线顺畅、流态稳定、没有出现内部流场恶化现象,机组出力为12000KW,达到电站了增容改造的要求。