水轮机工况下水泵水轮机的无叶区压力脉动特性分析

水泵水轮机无叶区是机组内部水力因素引起的压力脉动最大的部位,也是机组和厂房振动的主要激振源之一。本文以某抽水蓄能电站机组稳定性试验结果为基础,分析了机组内部压力脉动混频幅值随负荷的变化趋势,重点关注了无叶区压力脉动分频幅值随负荷的变化规律,为研究机组和厂房振动诱因提供一种思路。     

大水头变幅工况下混流式水轮机尾水管水压力脉动分析

该文分析了在水头变幅较大的工况下混流式水轮机尾水管压力脉动与转轮出口环量及单位参数之间的关系。以三峡水电站水轮机运行工况为模拟条件进行了混流式水轮机尾水管压力脉动试验研究。研究结果表明 ,适当选定混流式水轮机额定参数对减轻尾水管水压力脉动是十分有效的。图 4表 2参 7     

基于动网格水泵水轮机泵工况的压力脉动分析

为研究水泵水轮机活动导叶运动过程中泵工况的压力脉动特性,本文基于动网格技术对泵工况导叶运动过程进行瞬态数值模拟,得出了各个区域的压力脉动幅值与频率特性,并与导叶固定工况的数值模拟结果进行了比较。分析表明,泵工况中活动导叶启动过程中低频压力脉动成分复杂且幅值较高,主要受到由导叶运动引起的复杂流动的影响。本文的结论对泵工况导叶启动过渡过程的稳定性研究具有一定参考价值。     

水泵水轮机在水轮机制动工况下压力脉动的模型试验研究

本文对水泵水轮机模型装置在水轮机制动工况下的压力脉动迚行了试验研究,得到了不同导叶开度和不同测点位置,压力脉动信号在时域和频域内随流量的变化规律。此外,对无叶区压力脉动信号迚行了细致的分析,发现在导叶开度A0=20~40mm的范围内,该测点位置在小流量区域存在大小约0.5~0.7倍转频的特殊频率,这种频率能影响压力脉动的时频特性。     

水轮机工况下的水泵水轮机静态稳定

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。     

水泵水轮机水泵断电飞逸过程压力脉动CFD模拟

水泵断电导叶拒动导致机组飞逸是抽水蓄能电站的危险过渡过程,伴随水锤压强、水轮机流态、压力脉动、转轮受力发生剧烈波动,研究中必须综合考虑。由于常规过渡过程模拟只能考虑水锤波动,目前对后面几种特性缺乏了解。本文采用一维输水系统和三维水轮机耦合的CFD模拟方法,针对某模型抽水蓄能系统进行水泵断电飞逸过渡过程模拟。分析了流量、转速、转轮受力的宏观参数变化,发现在鞍形区及水轮机S区波动剧烈;分析了测点压强变化,发现整个过渡过程中压力脉动频率复杂,有高频低幅、高频高幅、中频中幅、低频高幅四类,在鞍形区及S区压力脉动幅值大,正常运行区附近幅值小;结合流态分析,发现高频脉动产生于动静干涉,中低频脉动来源于旋转失速和尾水管涡。     

原型水泵水轮机压力脉动测量中的几个问题

本文对水力机械压力脉动数据测量时的影响因素迚行了详细讨论,包括测量管路的条件、传感器的选型、数据采集系统要求以及信号采样频率的选择、采样时间长度的选择等若干问题。研究结果表明:测量管路长度L_c应由采样频率f_s和波速a_c应满足L_c≤0.1a_c/f_s,对于不满足条件的测量管路应重新评估测量条件;压力传感器的精度应不低于±0.1%;数据采集系统应采用不低于16位的模数转换装置;信号采样频率不低于两倍的有效信号频率的同时,所用的采样率应充分考虑采样后数据的分布情况不发生严重偏差;压力脉动数据采集时长应充分考虑长引水管路对测量结果的影响;在误差不超过5%的情况下,压力脉动的采样时间长度t_r与信号中所关注的频率f_i以及旋转周期N_r应满足公式:t_r≥N_r/f_i。本文研究结果亦为其它类型水力机械压力脉动测量提供了参考。     

中水头斜流式水泵水轮机试验研究

一、概述我所工人和技术人员,遵照伟大领袖毛主席关于“中国应当对于人类有较大的贡献”的教导,在1967年,与天津发电设备厂一起,首次对斜流式水泵水轮机进行了模型设计。并于1972年在本所试验台上进行了全面试验。这次试验研究共设计了五个斜流式水泵水轮机模型转轮。叶型用一元理论设计。但是,大部份模型转轮的水泵进口角考虑了有限叶片数的影响而予以修正。最终,在优先考虑水泵     

水轮机压力脉动分析

水轮机压力脉动是引起水轮发电机机组振动及不稳定运行的重要因素之一,是评价水轮机水力性能的重要依据之一。文章论述和分析了几种典型的水轮机压力脉动形式及其对水轮机运行稳定性的影响,并介绍了减轻和避免压力脉动可采取的方法。     

水泵水轮机甩负荷过渡过程中脉动压力的模拟

水泵水轮机甩负荷过渡过程中脉动压力幅值较大,甚至可达近百米,但一维数学模型计算所得为均值压力,即水击压力,无法模拟脉动压力。工程设计中通常依据经验确定脉动压力极值的变化范围,但无从考虑不同水泵水轮机、甩负荷不同工况轨迹线的对脉动压力的影响。为此本文利用水泵水轮机模型试验脉动压力等值线图,并结合甩负荷工况轨迹线对脉动压力的幅值进行预测,结果表明预测值与实测值的波形基本一致。该方法不仅能较准确地模拟由水击压力和脉动压力构成的总动水压力,而且有利于导叶关闭规律的优化,即优化甩负荷工况轨迹线,避开脉动压力最严重的区域(大开度飞逸点附近区域),使得总动水压力极值最小。