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水轮机工况下的水泵水轮机静态稳定
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作者 张飞 祝宝山 +1 位作者 钟大林 李东阔 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期92-100,共9页
S区是水泵水轮机与常规水轮机转轮主要的差异,是导致水泵水轮机稳定性问题的主要因素之一。本文从单位流量Q11、单位力矩T11和单位转速n11基本定义出发,分别导出了全特性曲线上单位流量Q11与单位力矩T11对单位转速n11的导数,根据单位流... S区是水泵水轮机与常规水轮机转轮主要的差异,是导致水泵水轮机稳定性问题的主要因素之一。本文从单位流量Q11、单位力矩T11和单位转速n11基本定义出发,分别导出了全特性曲线上单位流量Q11与单位力矩T11对单位转速n11的导数,根据单位流量Q11与单位力矩T11的微分特征,结合定导叶开度情况下水轮机工况流量Q-工作水头H和反水泵工况流量Q-工作扬程H特性曲线,分别获得了水轮机工况和反水泵工况机组稳定运行需满足的条件。采用静态稳定理论获得了水泵水轮机在水轮机工况和反水泵工况稳定运行时工作水头/扬程扰动量所满足的关系,在此基础上给出了水轮机稳定运行需满足的条件并定义了S区。研究结果为建立水泵水轮机在水轮机工况的稳定运行区提供了技术支撑。 展开更多
关键词 水泵水轮机 S形区域 静态稳定 工作水头扰动 全特性曲线
高水头水泵水轮机空化特性分析 预览
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作者 宁楠 李萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第6期116-120,124共6页
为探究多工况下水泵水轮机空化特性,选取5个典型工况,采用Rayleigh-Plesset空化模型对水泵水轮机进行三维定常数值模拟。结果表明:在水轮机工况,伴随空化数减小,大、中流量下长叶片吸力面靠近下环根部的空化程度逐渐加重,沿下环线形成... 为探究多工况下水泵水轮机空化特性,选取5个典型工况,采用Rayleigh-Plesset空化模型对水泵水轮机进行三维定常数值模拟。结果表明:在水轮机工况,伴随空化数减小,大、中流量下长叶片吸力面靠近下环根部的空化程度逐渐加重,沿下环线形成类似鱼尾拖拽区,而小流量空化区域则沿长叶片吸力面出口的中部向来流方向蔓延。在水泵高、低扬程工况,空化区域位于长叶片不同部位,空化严重时易引起叶片表面流体脱流及流道漩涡现象,导致扬程急剧下降。 展开更多
关键词 水泵水轮机 长短叶片转轮 多工况 空化数 空化特性
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张河湾抽水蓄能电站水泵水轮机动静干涉问题及处理 预览
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作者 路建 胡清娟 +3 位作者 谷振富 郑凯 孟晓超 易忠有 《水电与抽水蓄能》 2019年第2期82-86,共5页
对抽水蓄能电站水泵水轮机动静干涉进行分析,结合张河湾抽水蓄能电站250MW水泵水轮机动静干涉引起的厂房振动解决方案和结果进行探讨。本文介绍的水泵水轮机动静干涉和厂房振动的解决思路和处理方法,可供解决其他大型抽水蓄能电站的振... 对抽水蓄能电站水泵水轮机动静干涉进行分析,结合张河湾抽水蓄能电站250MW水泵水轮机动静干涉引起的厂房振动解决方案和结果进行探讨。本文介绍的水泵水轮机动静干涉和厂房振动的解决思路和处理方法,可供解决其他大型抽水蓄能电站的振动问题参考。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 水泵水轮机 动静干涉 厂房振动
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水泵水轮机水轮机工况转轮流动特性分析 预览
4
作者 李萍 宁楠 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第5期179-183,共5页
为了揭示某高水头水泵水轮机转轮区域流动特性,选取三个典型水轮机工况,基于N-S方程和SST湍流模型对模型水泵水轮机进行三维全流道非定常数值计算,研究不同水轮机工况下转轮区域的流动特性。结果表明:小流量工况下,转轮流态紊乱,有明显... 为了揭示某高水头水泵水轮机转轮区域流动特性,选取三个典型水轮机工况,基于N-S方程和SST湍流模型对模型水泵水轮机进行三维全流道非定常数值计算,研究不同水轮机工况下转轮区域的流动特性。结果表明:小流量工况下,转轮流态紊乱,有明显的旋涡,最优工况和大流量工况下,由于流量增大,转轮内流态明显改善,流线均匀顺畅;转轮流道内压力在圆周方向上对称分布,沿着流道方向压力逐渐减小,叶片出口附近存在不同范围的负压区域,由于小流量工况转轮内部水流紊乱使得负压区域较其余工况大;长短叶片靠近上冠处压力脉动呈周期性变化,受动静干涉效应影响,叶片进口处压力脉动剧烈,长短叶片在进出口处脉动变化规律一致,长短叶片进口处脉动频率皆以16倍转频为主,出口处皆以1倍转频为主。以上结论可为高水头水泵水轮机在水轮机工况下的高效运行提供一定的参考。 展开更多
关键词 水泵水轮机 水轮机工况 转轮 流动特性
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短叶片低压边对水泵水轮机空化性能的影响
5
作者 宁楠 赖喜德 李萍 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期97-105,共9页
为探究短叶片低压边位置对高水头长短叶片水泵水轮机转轮空化性能的影响,针对其转轮的结构特点,设计具有不同低压边位置的短叶片方案。以低压边在上冠位置直径与转轮喉部直径的比值,从大到小依次命名为方案A、B、C,比值越小低压边位置... 为探究短叶片低压边位置对高水头长短叶片水泵水轮机转轮空化性能的影响,针对其转轮的结构特点,设计具有不同低压边位置的短叶片方案。以低压边在上冠位置直径与转轮喉部直径的比值,从大到小依次命名为方案A、B、C,比值越小低压边位置越靠后。采用Rayleigh-Plesset空化模型对三方案分别进行3个水轮机工况和2个水泵工况的定常数值模拟,对比分析计算工况下各转轮的空化形态及能量特性。结果表明:在水轮机方式,小流量工况下随着短叶片低压边位置后移,转轮空化性能得到改善,而在大、中流量工况下方案B的转轮空化性能最优。在水泵方式,高扬程工况下转轮空化程度随低压边位置后移先减缓后加剧,低扬程工况下方案A的低压边位置最利于改善空化性能。综合考虑水轮机方式和水泵方式,直径比值为0.9487的方案B空化性能较优,效率和扬程相对较高。对后续高水头水泵水轮机转轮水力优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 水泵水轮机 短叶片 低压边位置 空化 能量特性
抽水蓄能电站水泵水轮机组选型思考 预览
6
作者 刘德民 段昌德 +1 位作者 赵永智 荀洪运 《水电站机电技术》 2019年第7期13-17,76共6页
水泵水轮机选型对机组设计尤为重要,尤其是在电站建设前期,机组还没有生产制造。但是电站的一些参数必须确定下来,如转速、额定水头、机组容量等,这些参数的选择对机组性能的影响很大。本文从水力设计的角度出发,对比转速的确定、额定... 水泵水轮机选型对机组设计尤为重要,尤其是在电站建设前期,机组还没有生产制造。但是电站的一些参数必须确定下来,如转速、额定水头、机组容量等,这些参数的选择对机组性能的影响很大。本文从水力设计的角度出发,对比转速的确定、额定水头的选择、水头变幅、吸出高度和压力脉动的水平高低进行分析,希望对机组选型和电站建设有一定的帮助。 展开更多
关键词 水泵水轮机 选型 比转速 额定水头 水头变幅 吸出高度 压力脉动
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基于熵产理论的水轮机尾水管涡带研究 预览
7
作者 卢金玲 王李科 +2 位作者 廖伟丽 赵亚萍 吉庆峰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期233-241,共9页
为了研究水泵水轮机部分负荷工况尾水管涡带产生的原因和压力脉动特性,本文以模型水泵水轮机为研究对象,对内部流动进行了全流道三维数值模拟并采用熵产理论进行了分析。计算结果分析表明:数值模拟与实验值吻合较好;固定导叶和蜗壳内的... 为了研究水泵水轮机部分负荷工况尾水管涡带产生的原因和压力脉动特性,本文以模型水泵水轮机为研究对象,对内部流动进行了全流道三维数值模拟并采用熵产理论进行了分析。计算结果分析表明:数值模拟与实验值吻合较好;固定导叶和蜗壳内的总熵产很小,而转轮和尾水管内较大,在小流量工况叶片压力面产生的流动分离会导致高熵产率分布区域的出现,并且会随着流量的进一步减小而扩大;在部分负荷出现了粗壮型和纤细形两种涡带,均呈现螺旋形,涡带的形成与叶片出口环量偏离零环量有很大关系;涡带的出现会在尾水管内形成漩涡,阻塞尾水管通道,涡带跟随转轮同方向旋转,但是转速更低,因此尾水管出现幅值较大的低频压力脉动。 展开更多
关键词 水泵水轮机 熵产 尾水管涡带 压力脉动 流场
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水泵水轮机飞逸工况下尾水管涡带演化研究 预览
8
作者 李琪飞 赵超本 +1 位作者 龙世灿 权辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期222-228,共7页
为研究水泵水轮机在飞逸工况下不同导叶开度时的水力不稳定性,以某抽水蓄能电站水泵水轮机为研究对象,基于Realizablek-ε湍流模型的非定常数值计算方法,对水泵水轮机七种不同导叶开度下的流动进行全流道计算。结合监测蜗壳进口、无叶... 为研究水泵水轮机在飞逸工况下不同导叶开度时的水力不稳定性,以某抽水蓄能电站水泵水轮机为研究对象,基于Realizablek-ε湍流模型的非定常数值计算方法,对水泵水轮机七种不同导叶开度下的流动进行全流道计算。结合监测蜗壳进口、无叶区、转轮与顶盖之间以及尾水管处的压力脉动,研究了水泵水轮机在不同导叶开度下尾水管涡带的形态,及其对尾水管压力脉动的影响。结果表明:飞逸工况下,尾水管涡带与开导叶度关系密切;小开度下,涡带较明显且涡带形态不断撕裂重构并伴有局部回流;随开度增大,尾水管涡带的形态逐渐由紊乱无规则变为明显锥状,且随着开度的进一步增大涡带形状演变为粗壮螺旋涡带。大开度下,涡带近壁面旋向侧速度较大是导致直锥段壁面湍动能较大等能量损失的主要原因;尾水管涡带不断向下游输运,是造成水泵水轮机尾水管巨大压力脉动的关键因素。 展开更多
关键词 水泵水轮机 飞逸工况 导叶开度 尾水管涡带 数值模拟
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水泵水轮机比转速与空化系数统计分析 预览
9
作者 杨静 韩文福 +1 位作者 周喜军 丁景焕 《水利水电技术》 北大核心 2019年第3期117-123,共7页
在抽水蓄能电站建设前期阶段,通常会根据经验公式计算确定机电设备的关键参数。为了保证新建电站的先进性及经济性,经验公式的先进性尤为重要。基于此,统计了近20a已建及拟建的48座抽水蓄能电站数据,运用最小二乘法进行数据拟合,得到了... 在抽水蓄能电站建设前期阶段,通常会根据经验公式计算确定机电设备的关键参数。为了保证新建电站的先进性及经济性,经验公式的先进性尤为重要。基于此,统计了近20a已建及拟建的48座抽水蓄能电站数据,运用最小二乘法进行数据拟合,得到了关键参数比转速及空化系数的新经验公式,并对比分析了新、旧经验公式应用于所有电站数据和已投产电站数据的误差平方和。结果表明:采用新公式计算的48个样本电站的水轮机工况比转速、水泵工况比转速、空化系数3个参数所得的最小误差平方和比误差最小的现行经验公式误差低75%、8%、77%;采用新公式计算已投产电站的误差平方和比误差最小的现行经验公式误差低70%、4%、66%。以仙居电站为例,对预估参数的可靠性进行了对比,证实了拟合新公式的准确性最高,应用于已建电站的误差更小,表明在抽水蓄能电站前期建设阶段使用新拟合的公式预估机电关键参数更为合适。 展开更多
关键词 水泵水轮机 比转速 空化系数 经验公式
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水泵水轮机全流道“S”特性区数值分析 预览
10
作者 余永清 杨振彪 +1 位作者 占戈 桂绍波 《人民长江》 北大核心 2019年第8期211-216,共6页
抽水蓄能电站在水电中扮演着极其重要的角色,其机组水泵水轮机的"S"特性区流动情况是研究的重点。以自主研发的某水泵水轮机为研究对象,根据模型试验结果的"S"特性曲线,选取其中小导叶开度的"S"特性曲线... 抽水蓄能电站在水电中扮演着极其重要的角色,其机组水泵水轮机的"S"特性区流动情况是研究的重点。以自主研发的某水泵水轮机为研究对象,根据模型试验结果的"S"特性曲线,选取其中小导叶开度的"S"特性曲线,结合SST k-w湍流模型,运用ANSYS-CFX软件对曲线上部分工况点进行了数值分析。数值分析工况包括水轮机工况、飞逸工况、制动工况和反水泵工况,通过计算得到了单位流量和单位转速的关系曲线,所得曲线与模型试验曲线较为吻合。计算结果表明:在制动工况和反水泵工况时,固定导叶、活动导叶和转轮区域内均存在较多的旋涡性回流,为较为不稳定的工况。转轮区域内流动速度极低,叶片中间位置有无规则性回流,相邻的两个叶片头部之间形成横向流动的水环,水环在离心力的作用下阻挡水流进入流道,从而大大减小了转轮的过流能力,这可能是导致水泵水轮机在制动工况下单位转速降低的重要原因。 展开更多
关键词 “S”特性曲线 数值分析 回流 水泵水轮机 抽水蓄能电站
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水泵水轮机飞逸工况下无叶区高速水环研究 预览
11
作者 李琪飞 赵超本 +2 位作者 权辉 龙世灿 魏显著 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期159-166,共8页
为了探讨水泵水轮机飞逸工况下无叶区高速水环形成机理以及对机组稳定运行的影响,以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,采用 Realizable k-ε湍流模型,通过数值模拟结合模型机进行实验,对全流道定常和非定常数值模拟计算,并与实... 为了探讨水泵水轮机飞逸工况下无叶区高速水环形成机理以及对机组稳定运行的影响,以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,采用 Realizable k-ε湍流模型,通过数值模拟结合模型机进行实验,对全流道定常和非定常数值模拟计算,并与实验结果进行对比。结果表明:水泵水轮机 S 特性与飞逸点稳定性存在内在联系,飞逸工况下无叶区高速水环影响飞逸的稳定性;高速水环区周向速度分布以及反作用度分布存在极值点,其中周向速度在高速水环靠近转轮叶片一侧存在极大值,反作用度则在靠近转轮叶片一侧存在极小值,高速水环是引起无叶区水力损失的主要原因;飞逸工况下,随着开度的增加,高速水环越发不明显,小开度飞逸工况下,由于来流方向与叶片骨线存在较大冲角,致使转轮叶片进口端产生规律性的旋涡结构,而冲角随着流动变化浮动较大,存在较大随机性,高速水环是导致随机性波动的原因。 展开更多
关键词 水泵水轮机 飞逸工况 无叶区 高速水环 数值模拟
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水泵水轮机制动工况内流特性分析 预览
12
作者 李琪飞 刘萌萌 +2 位作者 张震 张建勋 刘谦 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期57-61,共5页
为研究水泵水轮机在制动工况运行时内部流动特性,在确定的等开度线上选取具有代表性的制动工况点,对其进行了全流道数值计算.选用SST k-ω湍流模型,采用SIMPLEC耦合算法,对选定工况点的机组整体流动域内的三维复杂流态进行了分析.结果表... 为研究水泵水轮机在制动工况运行时内部流动特性,在确定的等开度线上选取具有代表性的制动工况点,对其进行了全流道数值计算.选用SST k-ω湍流模型,采用SIMPLEC耦合算法,对选定工况点的机组整体流动域内的三维复杂流态进行了分析.结果表明:机组进入制动工况后流态总体上呈现出不稳定状态,多伴有大尺度漩涡的产生.其中蜗壳及固定导叶内流动较为平稳,自活动导叶进口处出现小尺度漩涡,在转轮中流态不稳定达到极致,叶道间出现大尺度漩涡;转轮进出口流动虽以水轮机工况流动方向为主,但受转轮内大尺度旋涡及离心力影响,回流严重流动紊乱,流态转入反水泵工况的趋势明显;尾水管内流动呈现显著的螺旋态,从进口开始流动回旋紧贴壁面,直锥段出现大幅回流反向进入转轮区域.此工况机组整体流域的复杂流动势必加剧机组的振动,对其稳定运行造成极大的影响. 展开更多
关键词 水泵水轮机 制动工况 内流特性 全流道
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不同开度下水泵水轮机飞逸工况压力脉动特性分析 预览
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作者 李琪飞 刘萌萌 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期56-61,共6页
为研究不同开度下混流式水泵水轮机流道内的压力脉动,采用Realizable k-ε湍流模型,进行了某模型水泵水轮机飞逸工况7个不同开度下的全流道三维非定常数值计算,并与实验结果进行对比,分析了其各区域压力脉动幅值和频率.结果表明:随着开... 为研究不同开度下混流式水泵水轮机流道内的压力脉动,采用Realizable k-ε湍流模型,进行了某模型水泵水轮机飞逸工况7个不同开度下的全流道三维非定常数值计算,并与实验结果进行对比,分析了其各区域压力脉动幅值和频率.结果表明:随着开度的增大,转速上升,水泵水轮机流道内的压力脉动幅值有所升高,增大到一定程度后会引起蜗壳内流动特性的改变;中间开度21 mm时活动导叶转轮区域及尾水管内压力脉动主频较其余两开度高而幅值有所降低;尾水管中压力脉动主频具有传递性且幅值随流动方向增大. 展开更多
关键词 水泵水轮机 飞逸工况 压力脉动
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基于压差法的水泵水轮机模型径向水推力测试研究 预览
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作者 荀洪运 胡江艺 +2 位作者 刘德民 刘锦 林方舟 《东方电气评论》 2019年第1期57-62,共6页
确定水力机械径向力,对指导电站机组稳定安全运行有着重要意义。通过对径向力测试方法的研究对比,根据水力机械模型发展现状,本文采用压差法测量转动部件径向瓦内油压的变化,计算主轴作用于转动部件的径向力,从而得到水泵水轮机模型在... 确定水力机械径向力,对指导电站机组稳定安全运行有着重要意义。通过对径向力测试方法的研究对比,根据水力机械模型发展现状,本文采用压差法测量转动部件径向瓦内油压的变化,计算主轴作用于转动部件的径向力,从而得到水泵水轮机模型在旋转时产生的径向水推力,最后通过水推力系数进行原型换算。研究试验结果表明:在某项目水泵水轮机模型力特性试验中,将该方法测试得到的结果与CFD计算结果进行对比分析,并与较为成熟的测试方法进行比较,验证了该方法确定水泵水轮机模型径向水推力的合理性与准确性,在时间和经济方面减小了该项试验研发成本,效果显著。 展开更多
关键词 水泵水轮机 径向力 压差法
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水泵水轮机在水轮机工况的导叶水力矩特性 预览
15
作者 李琪飞 李光贤 +2 位作者 李仁年 王仁本 陈雨 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期130-135,共6页
在进行水泵水轮机最高水头的水轮机工况导叶水力矩试验的基础上,使用计算流体动力学方法分析与试验工况相对应的流场特性.选取标准k-ε两方程模型进行定常数值模拟,使用SSTk-ω两方程模型进行非定常计算分析内流场特性.计算结果表明:水... 在进行水泵水轮机最高水头的水轮机工况导叶水力矩试验的基础上,使用计算流体动力学方法分析与试验工况相对应的流场特性.选取标准k-ε两方程模型进行定常数值模拟,使用SSTk-ω两方程模型进行非定常计算分析内流场特性.计算结果表明:水力效率的数值模拟结果和试验值的误差在允许范围之内;在各开度下,导叶水力矩因数模拟结果和试验结果吻合较好.通过内流场分析发现,在小开度(A0=13mm)时,无叶区和转轮流道中都存在回流和旋涡导致流动不稳定,在最大开度(A0=49mm)时,活动导叶背面靠近尾缘处容易出现边界层分离,力矩值与导叶附近的压力值随时间的变化规律相似,且力矩因数值呈周期性小幅波动. 展开更多
关键词 水泵水轮机 导叶 力矩 试验 数值模拟
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水泵水轮机分流式转轮的开发
16
作者 田口忠 张瑶(译) 王焕茂(校) 《国外大电机》 2019年第1期42-48,共7页
1引言抽水蓄能发电站中,从建设地点的地理制约性和经济因素方面来看,经常会采用变幅大的水头。特别是近年来新建的发电站,都倾向于变幅大的水头。基于以前的方法设计适合于这种电站的水泵水轮机时,要考虑到在运行范围内由于腐蚀和振动... 1引言抽水蓄能发电站中,从建设地点的地理制约性和经济因素方面来看,经常会采用变幅大的水头。特别是近年来新建的发电站,都倾向于变幅大的水头。基于以前的方法设计适合于这种电站的水泵水轮机时,要考虑到在运行范围内由于腐蚀和振动形成的空蚀和水泵尾水管处产生逆流等存在的不稳定因素。 展开更多
关键词 水泵水轮机 分流式 开发 转轮 不稳定因素 发电站 抽水蓄能 经济因素
多工况下高水头水泵水轮机压力脉动特性分析
17
作者 李萍 宁楠 《水电能源科学》 北大核心 2019年第5期137-140,共4页
为研究多工况下高水头水泵水轮机内部的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为例,采用SST湍流模型对非设计工况点下的水泵水轮机进行三维全流道非定常数值模拟,同时监测了固定导叶与活动导叶间、无叶区及尾水管处的压力脉动。... 为研究多工况下高水头水泵水轮机内部的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为例,采用SST湍流模型对非设计工况点下的水泵水轮机进行三维全流道非定常数值模拟,同时监测了固定导叶与活动导叶间、无叶区及尾水管处的压力脉动。结果表明,对于固定导叶与活动导叶之间的区域,水轮机工况下的压力脉动主频为叶片通过频率,而水泵工况下的最高扬程和最低扬程工况的主频分别为转频和叶片数通过的频率;对于无叶区,由于受到强烈的动静干涉效应,水轮机、水泵工况下的主频均为转轮叶片数通过频率,且脉动幅值较大;对于尾水管区域,直锥段处的频率分布规律与流量有关,水轮机小流量工况下,尾水管内主要为0.3倍转频的低频压力脉动,而水轮机大流量工况下,脉动频率主要以2.6倍转频为主。 展开更多
关键词 水泵水轮机 多工况 高水头 压力脉动 非定常
水泵水轮机增减负荷过程三维流动特性大涡模拟分析 预览 被引量:1
18
作者 胡秀成 张立翔 《水利学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期492-500,共9页
采用大涡模拟(LES)对水泵水轮机增减负荷过渡过程进行三维非定常数值模拟,捕捉到了不同开度下叶道中多种涡系结构,展示了叶道涡涡量分布,分析了水轮机工况及水泵工况小流量运行区的流动结构变化特性,揭示了水流进口攻角与叶道涡涡系... 采用大涡模拟(LES)对水泵水轮机增减负荷过渡过程进行三维非定常数值模拟,捕捉到了不同开度下叶道中多种涡系结构,展示了叶道涡涡量分布,分析了水轮机工况及水泵工况小流量运行区的流动结构变化特性,揭示了水流进口攻角与叶道涡涡系结构关系,对各类叶道涡不同形态进行了研究并提出了马蹄涡识别变量,并对比分析了水轮机工况及水泵工况涡结构变化特性。计算表明水泵水轮机的水力稳定性与机组运行工况改变时的流动结构特性密切相关,在增减负荷过渡过程中,叶道涡结构的尺度及分布范围均随时间发生较大变化,是影响流态发生巨变的主要因素。 展开更多
关键词 水泵水轮机 大涡模拟 过渡过程 叶道涡 流动特性
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水泵水轮机甩负荷过渡过程中的压力脉动和转轮受力 预览
19
作者 周勤 夏林生 +2 位作者 张春泽 袁野 朱珠 《水利学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期1429-1438,共10页
水泵水轮机甩负荷过渡过程中,压力脉动和转轮受力剧烈变化,导致事故频发。本文采用动网格技术对某模型水泵水轮机的甩负荷过渡过程进行全流道三维数值模拟,分析了水轮机压力脉动和转轮受力变化特性及其演变的内流机理。结果表明:甩负荷... 水泵水轮机甩负荷过渡过程中,压力脉动和转轮受力剧烈变化,导致事故频发。本文采用动网格技术对某模型水泵水轮机的甩负荷过渡过程进行全流道三维数值模拟,分析了水轮机压力脉动和转轮受力变化特性及其演变的内流机理。结果表明:甩负荷过渡过程中,转轮进口回流的出现和发展显著增加了无叶区内流体的湍动能,使导叶与转轮之间的动静干涉明显增强,导致压力脉动幅值急剧上升,其最大值达到初始阶段的5倍以上;与此同时,转轮进口局部产生的回流使无叶区内的湍动能和压力脉动强度在高度方向不均匀分布;此外,转轮进口回流发展使叶道内流态分布失衡,产生低频旋转失速,导致转轮叶片所受力矩和径向力的波动幅值快速上升,最大波动幅值分别达到初始阶段的10倍和60倍,而尾水管涡带对其的影响处于次要地位。 展开更多
关键词 水泵水轮机 甩负荷 含税过渡过程 压力脉动 径向力
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原型水泵水轮机在泵工况驼峰特性研究 预览
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作者 王驰航 郭志伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第7期178-183,共6页
为了研究水泵水轮机驼峰区的流态变化,在活动导叶为15°开度下,采用SST k-ω模型对原型水泵水轮机在泵工况下的三维定常湍流进行数值模拟。结合实验数据,分析了驼峰区内不同流道位置随着流量的减小,水泵水轮机流场的变化规律。结果... 为了研究水泵水轮机驼峰区的流态变化,在活动导叶为15°开度下,采用SST k-ω模型对原型水泵水轮机在泵工况下的三维定常湍流进行数值模拟。结合实验数据,分析了驼峰区内不同流道位置随着流量的减小,水泵水轮机流场的变化规律。结果表明,机组在驼峰区运行时,隔舌附近活动导叶压力面与固定导叶吸力面之间的流道会有漩涡生成,随着流量的减小,涡的运动区域不断向整个双列叶栅流道扩散,当进入小流量低负荷区时,漩涡主要集中在叶轮出口和活动导叶进口的流道。通过对旋度场的观察与分析,发现在驼峰极小值工况处,强旋度区主要集中在整个双列叶栅,在小流量低负荷区,强旋度区主要集中在叶轮出口和活动导叶进口。 展开更多
关键词 水泵水轮机 水泵工况 数值模拟 驼峰特性 旋度
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