吕强 张文斌 郭勇 陈如华 王晓晖 匡开林

摘要：为解决用于水表井中的远传设备供电不足，对水表管道结构进行适当改造，引入垂直型螺旋式水轮机组对锂电池进行充电，使得设备处于最佳运行状态。本文将针对90°和120°两组不同包角的叶片在不同工况下进行全流道数值模拟，分析内流状态并进行选优。结果表明，当转速由100r/min到1000r/min过程中，90°包角涡轮出现反转，但是回收效率逐渐增加，120°包角涡轮正转，且功率呈抛物线趋势。在转速约为500r/min时，120°包角涡轮达到最优工况，在此工况下120°包角涡轮内部流动湍动能较小，能量耗散弱，运行更加稳定。

关键词：垂直型螺旋式水轮机;包角;数值模拟;湍动能

中图分类号：TK73文献标志码：A

0 引言

目前自动抄表系统在供电、天然气等领域已经广泛应用，自来水自动抄表的应用也在普及，影响其推广的主要原因就是设备供电问题。大口径水表安装在水表井中，环境潮湿，交流电源无法引入。在水表井中用电设备有数据采集模块和远传发射终端两部分，由于安装环境的制约，数据采集模块和远传终端供电只能采用内置干电池供电。

远传终端是将采集模块采集到的数据运用GPRS技术发送到互联网，通过对应的网页和软件显示出来，做为收费的依据。远传终端设备内部装有一组电池，在设计时一方面需要尽量加大电池的容量，另一方面需要减小设备的功耗。

为解决以上问题带来的不便，本文针对自来水表这一流量监测设备对管道进行简易改进，引入垂直型螺旋式水轮发电机对蓄电池进行不间断供电，确保各种远传监测设备处于最佳运行状态。……