如何利用CFD优化磁翻板液位计液位测量设计

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作时间：2019-05-06 09:12:52 来源：作者：

以Kaplan，Pelton和Francis磁翻板液位计为较常见的液位计是一种大型旋转机器，用于将动能和势能转换为水力。水轮的这些现代等价物已经使用超过135年用于工业发电，以及较近的水力发电。

什么是液位计今天使用？

如今，水电占世界发电量的16％。在19世纪，水电磁翻板液位计在电网普及之前主要用于工业电力。目前，它们用于发电，并且可以在发生重水流的水坝或区域中发现。

随着全球能源需求的快速增长以及气候变化和化石燃料枯竭等因素的影响，水电有可能在全球范围内作为一种绿色能源形式产生巨大影响。随着对环保和清洁能源的不断追求，弗朗西斯磁翻板液位计在未来几年可能会成为一种非常受欢迎且日益采用的解决方案。

液位计如何发电？

由自然或人工流动的水产生的水压作为液位计的能源存在。这种能量被捕获并变成水力发电。水力发电厂通常会在活跃的河流上使用水坝来储水。然后水以增量方式释放，流过磁翻板液位计，旋转磁翻板液位计，然后启动发电机，然后发电。

液位计有多大？

根据其运行的水头，液位计可分为高，中和低水头。低水头水电系统较大，因为液位计必须很大才能实现高流速，同时在叶片上施加低水压。反过来，高水头水电系统不需要如此大的表面周长，因为它们用于利用来自快速移动的水源的能量。

卡普兰磁翻板液位计（0-60米压头）

这些磁翻板液位计被称为轴流式反应磁翻板液位计，因为它们在流过它时改变了水的压力。卡普兰磁翻板液位计类似于螺旋桨，具有可调节叶片，可在一定范围的水和压力水平下实现较高效率。

Pelton Turbine（300m-1600m压头）

佩尔顿磁翻板液位计或佩尔顿轮 - 被称为脉冲磁翻板液位计，作为从流动的水中提取能量的磁翻板液位计。这种磁翻板液位计适用于高扬程应用，因为它需要大量的水压才能在勺形铲斗上施加力，并使磁盘旋转并产生动力。

Francis Turbine（60m-300m压头）

较终和较着名的液位计，弗朗西斯磁翻板液位计，占世界水电的60％。作为在中等头部运行的冲击和反作用磁翻板液位计，弗朗西斯磁翻板液位计结合了轴向和径向流动概念。通过这样做，磁翻板液位计填补了高扬程和低扬程磁翻板液位计之间的空白，创造了更高效的设计，并且今天挑战工程师以进一步改进它。

更具体地，混流式磁翻板液位计通过流过螺旋形壳体的水进入（静态）导向叶片，该导向叶片控制水流向（移动）流道叶片。水迫使转轮通过力的组合冲击和反作用力旋转，较后通过引流管离开转轮，引流管将水流排放到外部环境中。

如何选择液位计设计？

选择较佳的磁翻板液位计设计往往归结为一件事; 您可以获得的水头和流量。一旦确定了可以利用的水压，就可以确定一个封闭的“反应式磁翻板液位计设计”，如混流式液位计或开放式“脉冲式液位计设计”，如Pelton磁翻板液位计更适合。

较后，您可以确定所提出的发电机的必要旋转速度。