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申请/专利权人：中国长江电力股份有限公司

摘要：本发明提供了一种流线型拦污栅栅叶，所述拦污栅栅叶本体整体采用流线型栅叶结构，所述拦污栅栅叶本体沿其长度方向，将长为L的拦污栅栅叶本体等分为3段，每一段长度均为13L；包括位于中间段的栅叶水平段，栅叶水平段的两个端头采用相同结构且对称设置的栅叶前缘端头结构和栅叶后缘端头结构，栅叶前缘端头结构包括位于端头的栅叶前缘圆弧段，栅叶前缘圆弧段通过栅叶前缘曲线段与栅叶水平段过渡相连。基于流线设计的思想，通过对现有拦污栅栅叶改进，可以大幅降低栅叶的流阻，避免栅后发生卡门涡街现象，提高拦污栅的运行稳定性；而且通过对栅叶叶型的流场进行CFD数值仿真模拟，可以得到其流场特性，确定栅叶附近的漩涡产生机理并加以改善。

主权项：1.一种流线型拦污栅栅叶的设计方法，所述流线型拦污栅栅叶包括拦污栅栅叶本体，所述拦污栅栅叶本体整体采用流线型栅叶结构，所述拦污栅栅叶本体沿其长度方向，将长为L的拦污栅栅叶本体等分为3段，每一段长度均为13L；包括位于中间段的栅叶水平段（3），栅叶水平段（3）的两个端头采用相同结构且对称设置的栅叶前缘端头结构和栅叶后缘端头结构，栅叶前缘端头结构包括位于端头的栅叶前缘圆弧段（1），栅叶前缘圆弧段（1）通过栅叶前缘曲线段（2）与栅叶水平段（3）过渡相连；其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：步骤1，以工程现有拦污栅栅叶结构为基础，在原有的长、宽设计基础上对栅叶的前缘、后缘进行流线化设计，并建立栅叶几何模型与流场计算域模型；步骤2，对所述流场计算域模型进行网格划分，并进行网格无关性验证；所述流场计算域网格划分中，近壁面第一层网格高度采用无量纲壁面距离控制，其中y1为近壁面第一层网格高度，ρ为流体密度，μ为动力粘度，Uf为摩擦速度，，其中U为流速，Cf为摩擦系数，Cf的经验公式采用，其中Re为雷诺数；所述网格无关性验证包括，划分三组不同数量的网格，导入商业软件Fluent中采用相同的边界条件进行计算，当随网格尺寸的加密，速度、压强、升力系数和阻力系数参数变化不超过5%时即可采用该尺寸的网格进行计算，网格质量采用Skewness评价，使网格最大Skewness值不超过0.7；步骤3，基于商业软件Fluent进行流场仿真计算，湍流模型采用k-ωSST，求解方法选择PISO；入口边界条件取速度入口vms，出口边界条件为压力出口，上下边界条件为对称边界，栅叶处的边界条件为无滑移壁面；步骤4，时间步长基于库朗数选择，即，其中C为库朗数，Δt为时间步长，Δx为网格尺寸；步骤5，采用升力系数Cl和阻力系数Cd来监测结构在垂直流速方向和沿流速方向的受力变化，，，其中Fl和Fd分别为结构所受升力和阻力大小，D为栅叶特征长度；步骤6，计算完成后，分别绘制升力系数曲线图、阻力系数曲线图、流线云图和速度云图等，并进行分析对比；所述k-ωSST为湍流模型雷诺平均方程中的一种；所述PISO为求解N-S方程的一种常用算法。

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