X型葉片的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉片進(jìn)口均有“負(fù)傾角”，靠近上冠處翼型為負(fù)曲率，葉片出水邊不在軸面上，而成一空間曲線，簡而言之，從葉片進(jìn)口看去，其進(jìn)口邊與出水邊在平面的投影成X型。X型葉片轉(zhuǎn)輪水力學(xué)特點(diǎn)如下:
(1)研究表明，葉片正面存在的橫流會(huì)造成轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)大部分流量向下環(huán)區(qū)域集中，使下環(huán)區(qū)的流速、葉片負(fù)荷增加，高流速產(chǎn)生的低壓區(qū)可引發(fā)空化現(xiàn)象，造成轉(zhuǎn)輪出水邊氣蝕及流道內(nèi)水流的紊亂，增加水力損失，通過五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)機(jī)加工設(shè)備便得到的X型葉片較傳統(tǒng)葉片更加符合水力學(xué)特點(diǎn)，能消除大部分工況下的橫流，有效解決下環(huán)的高流速水流問題，即使偏離設(shè)計(jì)工況，仍能保持高效率，當(dāng)轉(zhuǎn)輪在凈水頭變幅較大的情況下運(yùn)行時(shí)，該能力尤其顯著。
(2)對(duì)常規(guī)葉片而言，由于下環(huán)區(qū)的“高流速、低水壓”會(huì)引起葉片出水邊荷重增加及空化現(xiàn)象，造成出水邊水力不穩(wěn)定及空蝕。在研究轉(zhuǎn)輪受力情況時(shí)，混流式轉(zhuǎn)輪葉片和下環(huán)可視為一個(gè)固定在上冠處的懸臂受力結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)輪葉片上由于受力點(diǎn)靠近下環(huán)后，造成了下環(huán)到上冠根部的力臂較大，上冠葉片根部應(yīng)力過于集中。
相比之下，X型葉片由于采用了“負(fù)傾角”結(jié)構(gòu)，消除了大部分工況區(qū)葉片正面的橫流，葉片間的流動(dòng)順暢，流道內(nèi)各區(qū)域流速和受力均勻，轉(zhuǎn)輪葉片上受力點(diǎn)到葉片上冠的力臂較小，從而使得葉片根部應(yīng)力值相對(duì)較小。兩種不同的受力情況，造成了同等條件下，X型葉片可以更薄，從而增加了轉(zhuǎn)輪過流能力，同時(shí)又因?yàn)榱鞯纼?nèi)壓力均勻，特別是下環(huán)處“高流速”的傳統(tǒng)問題得到了有效解決，出水邊幾乎不存在空化現(xiàn)象，降低了出水邊水力不穩(wěn)定及空蝕產(chǎn)生的幾率。
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