抽水蓄能机组水泵水轮机模型测试

针对国内首次抽水蓄能电站水泵水轮机组第三方试验台同台对比试验,进行了水轮机模 型测试方法的改进,解决了水泵水轮机四象限试验、瞬时工况点数据采集、水泵大流量工况压力 面空泡观测等试验技术难点。模型试验取得了理想的效果:效率试验的测试不准确度小于 士0. 2 %,试验工况稳定、数据重复性好,采集的“S”特性区和反水泵区的数据点密集。此次试验 表明,国内试验台有能力完成抽水蓄能水泵水轮机组的模型验收试验,对推动我国抽水蓄能电站 的建设有积极意义。     

试验水头和空化系数对混流式水轮机尾水管压力脉动影响的试验研究

本文通过试验方法研究了模型试验水头和空化系数对混流式水轮机为尾水管压力脉动的影响。首先在混流式水轮机6个典型运行工况,即空载、低部分负荷(叶道涡)、部分负荷、最优工况、额定工况和超负荷工况进行变水头和变空化系数试验。试验结果表明在试验范围内,水头对混流式水轮机尾水管压力脉动幅值影响较小;而在一定范围内,空化系数对混流式水轮机尾水管压力脉动有较大影响。通过对部分负荷和超负荷工况幅值和频率分析发现,空化系数不仅对混流式水轮机尾水管压力脉动幅值有较大影响,对其频率分布也有较大影响。最后比较了以转轮中心线为空化基准面的压力脉动试验结果和以锥管中心线为空化基准面的压力脉动试验结果。研究表明,以转轮中心线为空化基准面进行压力脉动试验比较合理,故进行混流式水轮机压力脉动相似性研究时,需考虑空化系数的差异和空化基准面的选择。     

水力机械研发平台的建设和应用

中国水科院水力机械研发平台是以建设水力机械新模型试验台为核心,结合CFD数值模拟技术的开发和应用,利用现代计算机技术和测试技术搭建的研究开发平台。该平台的建设在同台对比试验、贯流式水轮机力矩测试、浑水浓度及水头测量、固液两相流CFD数值模拟及磨损预估等方面提出了创新的方法及技术,使试验台试验能力和测试精度均达国际领先水平。通过该平台,开发和设计出一大批优秀的水力机械模型转轮、抗磨材料和稳定性技术,广泛应用于水利、水电的建设与改造中,并进行了三峡右岸、溪洛渡、向家坝等巨型水电站的水轮机及江苏溧阳抽水蓄能电站、浙江仙居抽水蓄能电站的水泵水轮机同台对比试验,为锦屏一级水电站、土耳其OBRUK水电站、老挝南立水电站等国内外十几个大、中型水电站的水轮机和水泵水轮机进行了模型验收,推动了水轮机、水泵水轮机性能水平的提高和水力机械模型测试技术的进步。     

导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场影响的试验研究

针对活动导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场和模型性能的影响,在高精度模型通用试验台上对一低比转速模型水泵水轮机导叶区的流场运用粒子图像测速(PIV)系统进行了测量。测量结果显示,同一开度下随着流量减小,无叶区内的流速出现增大的趋势;同一流量随着开度的减小,导叶前流速明显增大,模型效率下降。模型试验在转轮无空化条件下进行,但在8 mm开度83%最优流量工况,由于流速高、冲角大,造成位于高压侧的导叶头部发生了明显的绕流空化现象,并引起了固定导叶流道宽频带的压力脉动。研究成果可为水泵水轮机的优化设计和安全稳定运行提供试验依据。     

水轮机模型压力脉动测试与幅值取值方法的研究

如何在水轮机模型上准确测试压力脉动和对压力脉动幅值取值是水力机械行业十分关注的问题之一．以往采用传统的压力脉动测试方法，如磁带记录仪记录法，存在人为因素影响较大、准确性较低等问题．为此，尝试了以计算机为中心的模块化方式对压力脉动进行数据采集、分析和研究，从而加快了试验速度，提高了试验的准确性．根据国际验收试验中通常采用97％置信度对压力脉动混频幅值取值的方法，开发出采用该方法取值的计算机计算软件，全部取点的概率计算及幅值取值均由计算机完成．实例证明，这种取值方法具有一定的科学性和准确性．     

空腔危害水力机械稳定性理论Ⅲ——空腔对尾水管涡带压力脉动的影响和作用

本文首先介绍了水轮机尾水管涡带压力脉动的研究现状及重要性,从涡旋流的特性入手分析了涡带空腔的产生机理及和转轮出口环量之间的关系,论证了涡带偏心距和蜗壳、固定导叶及尾水管之间的基本关系,并通过空腔尺寸的大小分析对原模型涡带压力脉动相似性进行了比较深入的探讨.     

JF205系列新型水轮机模型的开发研究

JF205系列混流式水轮机模型是中国水利水电科学研究院水力机电研究所新近开发的，适用于150～200m水头段．在试验中，首先对蜗壳、固定导叶与活动导叶、尾水管、转轮等通流部件进行了设计与加工．试验内容有效率试验、空化试验、水压脉动试验、飞逸试验等．通过将试验成果与我国中小型混流式水轮机转轮系列型谱中的相应转轮进行比较可看出，JF205系列水轮机模型具有高效区范围宽、空化性能好、最大单位飞逸转速低等优点，部分转轮的模型最优效率在国内首次突破94％大关．     

高扬程大功率离心泵浑水模型试验研究

磨损与空蚀（汽蚀）是水力机械在含沙水流条件下运行时的主要破坏方式。对于高扬程大功率的离心泵而言,该种破坏方式更为突出,但如何在离心泵使用前就确定其运行条件及运行表现,既是研究的重点又是难点。因而在（云南）牛栏江一滇池补水工程高扬程大功率离心泵的研制或使用之前,本文通过模型试验来观察水泵模型在含沙水流条件下的运行表现,掌...