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如何利用CFD優(yōu)化磁翻板液位計(jì)液位測量設(shè)計(jì)

作時(shí)間：2019-05-06 09:12:52   來源：  作者：
    以Kaplan，Pelton和Francis磁翻板液位計(jì)為較常見的液位計(jì)是一種大型旋轉(zhuǎn)機(jī)器，用于將動(dòng)能和勢能轉(zhuǎn)換為水力。水輪的這些現(xiàn)代等價(jià)物已經(jīng)使用超過135年用于工業(yè)發(fā)電，以及較近的水力發(fā)電。
什么是液位計(jì)今天使用？
    如今，水電占世界發(fā)電量的16％。在19世紀(jì)，水電磁翻板液位計(jì)在電網(wǎng)普及之前主要用于工業(yè)電力。目前，它們用于發(fā)電，并且可以在發(fā)生重水流的水壩或區(qū)域中發(fā)現(xiàn)。
    隨著全球能源需求的快速增長以及氣候變化和化石燃料枯竭等因素的影響，水電有可能在全球范圍內(nèi)作為一種綠色能源形式產(chǎn)生巨大影響。隨著對(duì)環(huán)保和清潔能源的不斷追求，弗朗西斯磁翻板液位計(jì)在未來幾年可能會(huì)成為一種非常受歡迎且日益采用的解決方案。
液位計(jì)如何發(fā)電？
    由自然或人工流動(dòng)的水產(chǎn)生的水壓作為液位計(jì)的能源存在。這種能量被捕獲并變成水力發(fā)電。水力發(fā)電廠通常會(huì)在活躍的河流上使用水壩來儲(chǔ)水。然后水以增量方式釋放，流過磁翻板液位計(jì)，旋轉(zhuǎn)磁翻板液位計(jì)，然后啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，然后發(fā)電。
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液位計(jì)有多大？
    根據(jù)其運(yùn)行的水頭，液位計(jì)可分為高，中和低水頭。低水頭水電系統(tǒng)較大，因?yàn)橐何挥?jì)必須很大才能實(shí)現(xiàn)高流速，同時(shí)在葉片上施加低水壓。反過來，高水頭水電系統(tǒng)不需要如此大的表面周長，因?yàn)樗鼈冇糜诶脕碜钥焖僖苿?dòng)的水源的能量。
卡普蘭磁翻板液位計(jì)（0-60米壓頭）
    這些磁翻板液位計(jì)被稱為軸流式反應(yīng)磁翻板液位計(jì)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诹鬟^它時(shí)改變了水的壓力。卡普蘭磁翻板液位計(jì)類似于螺旋槳，具有可調(diào)節(jié)葉片，可在一定范圍的水和壓力水平下實(shí)現(xiàn)較高效率。
Pelton Turbine（300m-1600m壓頭）
    佩爾頓磁翻板液位計(jì)或佩爾頓輪 - 被稱為脈沖磁翻板液位計(jì)，作為從流動(dòng)的水中提取能量的磁翻板液位計(jì)。這種磁翻板液位計(jì)適用于高揚(yáng)程應(yīng)用，因?yàn)樗枰罅康乃畨翰拍茉谏仔午P斗上施加力，并使磁盤旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生動(dòng)力。
Francis Turbine（60m-300m壓頭）
    較終和較著名的液位計(jì)，弗朗西斯磁翻板液位計(jì)，占世界水電的60％。作為在中等頭部運(yùn)行的沖擊和反作用磁翻板液位計(jì)，弗朗西斯磁翻板液位計(jì)結(jié)合了軸向和徑向流動(dòng)概念。通過這樣做，磁翻板液位計(jì)填補(bǔ)了高揚(yáng)程和低揚(yáng)程磁翻板液位計(jì)之間的空白，創(chuàng)造了更高效的設(shè)計(jì)，并且今天挑戰(zhàn)工程師以進(jìn)一步改進(jìn)它。
    更具體地，混流式磁翻板液位計(jì)通過流過螺旋形殼體的水進(jìn)入（靜態(tài)）導(dǎo)向葉片，該導(dǎo)向葉片控制水流向（移動(dòng)）流道葉片。水迫使轉(zhuǎn)輪通過力的組合沖擊和反作用力旋轉(zhuǎn)，較后通過引流管離開轉(zhuǎn)輪，引流管將水流排放到外部環(huán)境中。
如何選擇液位計(jì)設(shè)計(jì)？
    選擇較佳的磁翻板液位計(jì)設(shè)計(jì)往往歸結(jié)為一件事; 您可以獲得的水頭和流量。一旦確定了可以利用的水壓，就可以確定一個(gè)封閉的“反應(yīng)式磁翻板液位計(jì)設(shè)計(jì)”，如混流式液位計(jì)或開放式“脈沖式液位計(jì)設(shè)計(jì)”，如Pelton磁翻板液位計(jì)更適合。
    較后，您可以確定所提出的發(fā)電機(jī)的必要旋轉(zhuǎn)速度。