低比速水泵水轮机“S”特性区的内部流动

在小型混流式水泵水轮机模型装置上对转轮流道的压力分布进行了实测，并通过流动可视化摄制了翼间流动的图像；由实验与图像处理结果获得了“S”特性区的真实流态，讨论了“S”特性区不稳定流动的原因。     

水泵水轮机的数值模拟及其应用

采用足够小的直线段拟合机组全特性曲线平直部分，采用二次多项式拟合机组全特性曲线弯曲部分，推导了有关方程，并对模拟的方程进行了处理，编制了较通用的计算机程序，利用该计算机程序对我国蒲石河抽水蓄能电站进行了计算分析，计算结果表明：该计算机程序计算速度较快、计算准确度较高，提出的水泵水轮机的数值模拟方法具有实用价值．     

水泵水轮机S特性区能量损失及流动特性研究

为了调节电网的稳定性,抽水蓄能电站需要频繁启停和变换工况运行,导致水泵水轮机容易进入S特性区,机组振动增加,并网失败。本文以模型水泵水轮机为研究对象,采用熵产理论详细分析了S特性区不同工况下的能量损失规律,明确了熵产率分布与内部流动结构的关系。结果表明：S特性区内近飞逸工况总熵产最大,约为设计工况的5.1倍,脉动熵产占据的比例接近80%,随着流量的减小,转轮熵产占比逐渐降低,活动导叶和尾水管的熵产占比增加。小流量工况转轮进口靠近下环位置首先出现了明显的漩涡,导致了活动导叶出口和转轮进口的高熵产区,随着流量进一步减小,漩涡逐渐向上冠转移,并且切向速度增大,在转轮进口形成挡水环,阻碍水流进入转轮,在无叶区内出现了环状分布的高熵产区。反水泵工况,水流在低压边与逆时针旋转的叶片撞击,导致水流很难进入叶片内部,形成了大尺度的回流涡结构;双列叶栅内充满大量涡结构,导致活动导叶吸力面的熵产率增大,并且向固定导叶传播。     

水泵水轮机全特性曲线对过渡过程轨迹的影响

抽水蓄能电站的过渡过程是影响电站安全稳定运行的重要因素.在电站流道确定后,可逆式机组的全特性曲线成为决定电站过渡过程稳定性的关键.可研阶段定制转轮还未开发,需借用相近比转速电站的转轮全特性曲线用于过渡过程计算.由于对抽水蓄能电站建设不同阶段所用的转轮全特性曲线的对比分析不足,部分抽水蓄能电站投产后出现过渡过程运行稳定性...     

水泵水轮机在S特性区的流态及压力脉动研究

抽水蓄能机组的四象限特征曲线存在着S形曲线,抽水蓄能机组运行工况复杂,机组经常在多个工况之间转换,机组在水轮机和水泵状态之间频繁切换,都会穿越S形曲线。S特性可以导致水泵水轮机机组产生强烈的振动,使得机组并网困难,振动剧烈,甚至因压力超标严重影响电站的安全稳定运行。在业界的共同努力下,S形问题对工程投运影响已经得到了根本解决,但是S形问题的诱发机理并不十分清楚。因此该文以某模型水泵水轮机为研究对象,通过全流道非定常数值模拟和基于全特性试验的粒子图像测速法（particle image velocimetry,PIV）相结合,根据机组的运行特性,选取水泵水轮机三个开度下的13个工况点内部流动特性及压力脉动特性进行了研究。综合数值模拟及试验结果,获得空载工况,小流量工况及反水泵工况下无叶区漩涡的运动规律。分析了漩涡结构对无叶区压力脉动特性的影响。结果表明,空载工况对S特性区压力脉动幅频特性存在影响,空载工况与无叶区压力脉动存在必然联系。各工况点下无叶区压力脉动主频大部分工况为叶片通过频率,即9 f_n（f_n为转频）,部分工况受尾水管压力脉动影响主频...     

混流可逆式水泵水轮机“S”形特性研究

以宝泉抽水蓄能电站机组为对象,从模型试验、现场试验以及CFD计算三个方面对水泵水轮机的"S"形特性进行了研究,着重讨论了模型与原型之间的相似性、"S"形特性对真机运行的影响以及"S"形特性的水力机理等问题。     

水泵水轮机四象限工作区流动特性数值分析

抽水蓄能电站工况转换频繁,过渡过程中水泵水轮机可历经全特性4个象限,不稳定的复杂流动演变使过渡过程中事故频发。本文针对某低比转速模型水泵水轮机进行四象限全流道数值计算,得到同一开度下水轮机内部流态的演变规律。结果显示,在水泵区部分负荷工况,导叶区产生旋转失速现象,失速区的个数随流量大小变化;失速涡阻塞流道,使局部压力升高,产生周向传播的低频压力波动。在水泵制动区,当转速较高时,离心力作用使得水流不能均匀进入转轮,在转轮内产生旋转失速现象。在水轮机反"S"区,转轮进口产生的回流漩涡结构随流量在某些工况点的突变,导致沿转轮进口展向的流速分布呈现随流量而突变的现象。入流分布在飞逸点附近的突变使水流对转轮的做功特性发生突然变化,可能是导致空载不稳定的原因。     

呼和浩特抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验

对呼和浩特抽水蓄能电站水泵水轮机的模型验收试验中的能量特性、空化性能及水力稳定性进行了介绍,对水泵水轮机的主要水力性能进行了初步分析,对改善S特性以及对真机的设计及运行提出了建议,可供参考.     

低比转速水泵水轮机"S"区特性数值模拟

水轮机低水头启动困难问题在目前己投入运行的混流式水泵水轮机组中有较多出现,是抽水蓄能技术研究需要解决的关键问题.采用SST k-ω模型对不同导叶开度下的小流量水轮机工况进行数值计算,在数值计算基础上获得了水泵水轮机"S"区特性单位转速与单位流量的关系曲线,并将"S"特性曲线计算结果与试验结果做了对比分析,提出了影响水泵水轮机"S"特性的转动域流动特征.     

白山抽水蓄能电站水泵水轮机设计

1 水泵水轮机主要参数 2002年7月哈尔滨电机厂有限责任公司与业主签订了白山抽水蓄能电站2×150MW主机设备合同.     

可逆式水泵水轮机研究现状综述

抽水蓄能电站大都采用可逆式水泵水轮机,针对可逆式水泵水轮机的设计缺陷,介绍了可逆式水泵水轮机的驼峰区和"S"特性,结合近几年国内外的研究成果,总结了优化转轮设计、机组避开"S"特性区运行等解决水轮机设计缺陷的方法。     

张河湾蓄能电站水泵水轮机额定转速的选择与分析

1 前言 张河湾抽水蓄能电站位于石家庄市井陉县测鱼镇原张河湾水库,距石家庄市(负荷中心)仅53km(直线)。电站装机容量为1000MW,安装4台单级250MW的可逆式机组。建成投产后,电站将以两条500kV线路接     

天荒坪抽水蓄能电站1号水泵水轮机低水头区空载稳定性改善

天荒坪抽水蓄能电站１号水泵水轮机动态调试中出现低水头区空载转速摆动过大、额定转速不稳定的现象，造成无法并网运行。本文将介绍低水头区空载运行不稳定原因的初步分析及其改善方案的实施情况。     

惠州抽水蓄能电站工程水泵水轮机转速的选择

通过对惠州抽水蓄能电站工程水泵水轮机转速的选择,说明水泵水轮机转速选择时应考虑的几个问题,为今后同类电站的设计提供参考.     

混流式水泵水轮机驼峰区压力脉动数值分析

采用DES数值模拟方法对水泵水轮机驼峰区的多个工况点进行了非定常数值模拟,并对驼峰区的压力脉动幅值和频率进行了评估,同时对驼峰区的特性及流态进行了分析。经试验对比,DES数值模拟方法能够对驼峰区压力脉动的频率做出较为准确预估,同时能对幅值进行准确的预测。     

桓仁抽水蓄能电站水泵水轮机机型的选择

本文简要介绍了桓仁抽水蓄能电站(项目建议书阶段),在未得到国内外厂商资料和配合的情况下,利用统计法选择水泵、水轮机主要技术参数的情况,对下一步工作进行了探讨。     

可逆式水泵水轮机技术及在中国的经验

介绍了近年来阿尔斯通公司在中国市场的抽水蓄能机组方面业绩和最新取得的成果。这些项目覆盖了宽广的比速范围（30≤Nq≤54）,回顾了这些项目的基本参数和设计特点。另外,还介绍了阿尔斯通公司在水泵水轮机方面一些主要的技术创新：最新的CFD技术应用;高水头多级机组,特别是两级可调机组技术和可变速机组的研究与实践。     

水泵水轮机反水泵工况区压力脉动特性分析

为研究水泵水轮机反水泵区的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,基于分离涡湍流方法(detached eddy simulation,DES),对水泵水轮机反水泵工况进行了数值模拟。探讨了全流道三维湍流场特性,并与试验结果相对比,分析了水泵水轮机在反水泵工况区压力脉动特性。结果表明,反水泵工况下,转轮与导叶之间和尾水管内的主频均为0.143倍转频,主频幅值占混频幅值比例分别达到12%和34.6%。通过流场分析,发现尾水管锥管段内的螺旋形涡带结构是导致这种低频脉动的主要原因。同常规运行工况相比,反水泵工况区的不稳定流场会导致压力脉动相对幅值的突增,引起机组剧烈的振动,严重影响机组的安全运行。     

乌龙山抽水蓄能电站水泵水轮机比转速选择

根据可研设计阶段特点,采用统计设计法,分析部分已投运的高水头抽水蓄能电站情况,结合制造厂商推荐的相关参数,初步确定乌龙山抽水蓄能电站水泵水轮机比转速水平。     

白莲河抽水蓄能电站水泵水轮机参数选择

水泵水轮机的参数选择是抽水蓄能电站的设计的重要环节。文章根据湖北白莲河抽水蓄能电站的基本参数特点及要求,综合考虑电站的泥沙条件、转轮空化性能等因素,运用经验公式的计算结果,同时结合各厂家的推荐方案,对该电站水泵水轮机参数进行了合理取值。