以水泵水輪機模型為對象，進行了水力設計改進。由于水泵水輪機的轉輪須同時滿足水泵和水輪機兩個工況的需要，任何參數的變動都必須保證泵工況的揚程、控制泵工況的入力以及滿足水輪機工況的發電需要，因此這是一個整體的系統的葉片參數變動，為了滿足在改型前后保證上述需要，本文采用全三維反問題設計方法進行轉輪設計。首先介紹轉輪設計的基本設計原理和設計流程路線。

葉片設計過程如圖1所示：首先是選擇比轉速相近的軸面圖，進行過流面積檢查，得到面積分布光滑的軸面，繪制軸面流網（見圖2），得到流網節點的坐標，軸向坐標z和徑向坐標r。下面是計算各條流線的軸面速度,進口處的軸面速度由CFD楔擬結果得出，因此設計為二元設計。軸面速度計算得出后，根據給定的葉片載荷分布規律分布和給定的葉片加厚規律，即可得到各條流線上的三維幾何數據，包括壓力面和吸力面的數據點，生成三維幾何數據，幾何數據導入網格劃分軟件TurboGrid，進行單流道的網格剖分。然后施加邊界條件，進行CFD求解計算，結果收斂后進行后處理，對效率和揚程進行積分計算。如果進行進一步的優化，還可以返回修改環量分布規律，重復上述步驟。上述過程可以在workbench平臺上實現自動化。

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