河南五岳抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验

河南五岳抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验于2021年12月在DF-150水力机械通用试验台进行。简要介绍了模型水泵水轮机和模型试验台,并对主要试验结果进行了分析,试验结果表明,该水泵水轮机模型能量、空化、飞逸转速、压力脉动、全特性等主要水力性能满足合同要求。     

定桨贯流泵模型装置水力特性测试

按国际ＩＥＣ－１９７和国标ＧＢ３２１６－８９规程，对淮安三站定桨贯流泵模型装置水力特性进行测试，发现该泵水力性能优良，高效率区宽，气蚀性能良好，逆转水轮机能量指标高于水泵能量指标。由于贯流泵为定桨，逆转水轮机是优工况与水泵最优工况不重合，逆转水轮机发电时需降转速运行，建议采用双转速电动－发电机。     

淮阴抽水站加固改造水泵装置模型试验分析

为保证淮阴抽水站加固改造工程水泵选型合理且水泵装置水力性能优越,本文采用物理模型试验方法测试了不同叶片安放角下的效率特性、空化特性和飞逸特性等。结果表明,SA6 Block II水力模型高效区范围较宽,高效区向平均扬程移动,有利于提高泵站的平均效率;在多年平均扬程、规划平均扬程、设计扬程及最大扬程下均满足装置效率要求,最高扬程内的最大飞逸转速均未超过国家规范要求的额定转速的1.8倍,此水力模型满足淮阴抽水站工程需求。     

可调导叶对双向潜水贯流泵装置性能影响的试验分析

为确保扬州闸泵站双向潜水贯流泵装置水力性能的优异性，采用物理模型试验方法测试了配有双可调导叶的双向潜水贯流泵装置的能量性能、空化性能和飞逸特性，并对比分析灯泡体位置对双向贯流泵装置水力性能的影响。结果表明：在排涝工况时泵装置采用后置灯泡体（HZ），引水工况为前置灯泡体（QZ）的技术方案。叶片安放角-2°时，扩散可调导叶的调节角20°下HZ泵装置效率为66.2%，流量为267.03 L/s；直可调导叶的调节角12°下QZ泵装置效率为64.1%，流量为250.46 L/s。在排涝工况最高扬程3.81 m时，叶轮的必需汽蚀余量为6.9 m；在引水工况最高扬程1.2 m时，叶轮的必需汽蚀余量为5.8 m。在校核电机和水泵强度时建议采用2.5倍额定转速，确保电机和水泵能在排涝工况381.42 r/min时运转2 min以上。     

抽水蓄能电站泵工况断电飞逸过渡过程三维耦合数值研究

该文建立了某抽水蓄能电站包括引水系统、调压井、水泵水轮机组与尾水系统等部件的全过流系统几何模型。采用联合VOF两相流模型和单相流模型的三维耦合湍流计算方法对其泵工况断电飞逸过渡过程进行了数值研究,获得并分析了若干参数随时间的变化规律和不同时刻流场的演变过程,与电站原型试验资料进行了对比。结果表明:历程线模拟结果与试验结果吻合良好,基于耦合算法的三维湍流过渡过程研究方法具有较高精度。电站内外特性变化剧烈,相互影响,依次经历水泵、制动、水轮机和飞逸工况。转轮内大量的涡流在尾水管形成了强烈的顺时针螺旋形涡带,是飞逸工况机组低频压力脉动的主要原因。     

常熟水利枢纽泵站水泵典型故障分析与改造

对常熟水利枢纽泵站主水泵近年来运行中发生的典型故障进行分析,找到发生故障的原因,通过水力计算和模型试验研究,制定泵装置优化设计方案,指导常熟水利枢纽泵站加固改造。采用理论分析与试验相结合的方法,对原水泵、流道结构以及运行工况等进行分析。通过原型泵的装置数模计算和性能试验,选择合适新的水力模型,并对原泵装置结构进行优化,改善了水流特性。对水泵结构和材料进行了优化和加强,提高水泵的运行可靠性。改造后泵站机组,运行稳定性大大提高,为"引江济太"调水引流的效益发挥提供了的保障。常熟水利枢纽泵站机组加固改造的成功为江苏沿江泵站运行管理和今后的改造,提供了借鉴。     

乌江泵站水力模型选择及泵装置模型试验研究

本文在TJ04-ZL-02模型基础上,以乌江泵站主水泵改造工程为例,改进开发了WJ-12模型。模型采用WJ-12叶轮搭配2.8CJ-70导叶,结合原进、出水流道组成泵装置,并在扬州大学高精度泵站试验台上验证了改进模型的水力性能。研究表明,该泵装置在不同特征工况下可安全、稳定的运行,能够满足改造后泵站的运行要求。     

澡港河泵站扩容工程双向立式泵装置模型试验分析

为检验澡港河泵站扩容工程的双向立式泵装置的水力性能,确保泵站安全可靠运行并高效地发挥经济与社会效益,采用物理模型试验的方法对澡港河泵站扩容工程泵装置性能进行定量分析,研究了澡港河泵站双向立式泵装置能量性能、空化性能与飞逸特性.试验结果表明:澡港河泵站扩容工程双向立式轴流泵装置运行平稳,无不良噪音和振动,水力性能较好.在...     

刘老涧站水泵机组设计及选型

根据规划设计方案,刘老涧站设计流量为80 m3/s,通过模型装置性能试验,选用TJ04-ZL-23水力模型进行初步设计,确定原型泵的装置性能曲线,结合泵站扬程和流量的要求,确定原型水泵和配套电动机各种参数。由导流方案、膨胀土处理及泵装置优化等因素,确定了原型水泵的转速,并选定TJ04-ZL-06水力模型进行设计。根据水力损失和临界汽蚀余量推算出安装高程,根据刘老涧站的扬程变化范围和年运行时间,为保证泵站高效运行以及流量调节的灵活性,采用叶片液压全调节方式,并根据刘老涧站工程特点和实际情况采用肘形进水流道、虹吸式出水流道、真空破坏阀断流,从而最终确定该站原型机组主要参数、水泵主要部件的结构及选材。     

立式轴流泵装置飞逸过渡过程数值模拟

为了研究立式轴流泵装置飞逸过渡过程的水动力特性,以引江济淮工程派河口泵站为研究对象,采用Fluent 16.0与UDF二次开发程序相结合的数值模拟方法,对立式轴流泵装置的飞逸过渡过程进行了全流场数值计算,获得了机组在飞逸过渡过程中的转速、流量、扭矩、轴向力等外特性参数的变化以及肘形流道内流线的演化特性。研究结果表明：平均扬程下,泵装置飞逸转速约为218.99 r/min,与模型试验换算至原型的值215.33 r/min之间的相对误差为1.69%;飞逸过渡过程中水泵叶轮最大轴向力为225.93 kN,轴向力方向与重力方向相反,小于水泵叶轮自重342.12 kN,整个飞逸过渡过程中水泵机组不会发生“抬机”事故,飞逸过渡过程中肘形流道内出现了高度螺旋状的涡带。研究成果可为今后立式轴流泵装置的设计提供参考与借鉴。     

初始运行工况对水泵水轮机飞逸过渡过程水力特性的影响

飞逸过渡过程是抽水蓄能电站可能发生的一类事故工况。此过程中水泵水轮机的转速、流量和压力大幅改变,转轮流态极易恶化,可能引发剧烈压力脉动和转轮受力失衡。水泵水轮机初始运行工况是飞逸过程的重要控制因素之一,但其对此过程中机组水力特性的影响尚不明确。本文用一维管道与三维水泵水轮机耦合的数值模拟研究了某模型抽水蓄能系统中水泵水轮机从两个不同初始运行工况发生飞逸过程时水力特性的差别。结果表明,相对于流动条件较好的额定工况,由流动条件较差的部分负荷工况开始的飞逸过程更容易引起水泵水轮机运行轨迹的剧烈跳动以及流道压力脉动和转轮径向水推力的幅值突增,原因是在此过程中更易形成转轮流动失稳,机理是过渡过程中的瞬时流态保留有相应初始工况的部分流动特征,即瞬时流态的演化存在迟滞效应。因此,在当前不断拓宽抽水蓄能机组运行范围以满足电网容量调节需求的背景下,应充分考虑初始运行工况对可能发生的飞逸过程的影响。     

大型泵站低扬程泵装置效率指标的推算

为了合理确定我国低扬程泵装置主要工况水力性能的考核指标,以适应我国大型低扬程泵站建设事业不断发展的需要,提出建立在水泵模型同台测试试验数据和流道优化水力设计研究成果基础上的推算低扬程泵装置效率的基本方法,即:泵装置效率由泵段效率和流道效率的乘积得到,其中,泵装置中的泵段效率由同台测试结果经修正后得到,流道效率由流道水力损失及泵装置扬程计算得到;应用该方法推算了大型泵站贯流泵装置和立式泵装置模型主要工况的效率考核指标。     

淮安一站立式轴流泵装置模型试验研究

针对淮安一站立式轴流泵装置,提出合适的运行方案。通过设计和制作模型泵装置,测得6个叶片角度下模型装置的能量特性、5个叶片角度下的汽蚀特性和5个叶片角度的飞逸特性,并按照相似理论换算得到原型泵装置特性。研究结果表明,该轴流泵装置具有较高的装置效率。     

樊口泵站水泵技术改造模型泵开发试验研究

湖北省樊口泵站装有目前亚洲单机容量最大的轴流泵．长期以来，泵站运行扬程远远低于设计扬程，造成运行工况差、气蚀破坏严重、叶片操作油压过高且低扬程下仍难于开启泵轮叶片，造成低扬程区域无法正常开机．中国水利水电科学研究院水力机电研究所为樊口泵站轴流泵改造进行了模型泵开发试验研究，为泵站水泵技术改造提供了性能优良的水力模型，可大幅度提高效率、降低能耗、改善气蚀性能，实现在2．5MPa的设计操作油压下对叶片进行全调节，全面解决现用泵目前在运行中存在的水力问题．在与原型泵装置全模拟的模型泵流道上进行的第Ⅰ方案和第Ⅴ方案模型试验结果表明，其中第Ⅴ方案的水力模型性能指标达到了国内先进水平．     

SJZ泵站卧式双级双吸离心泵模型试验研究

为了检验新型卧式双级双吸离心泵的水力性能，在高性能封闭试验台进行了水泵模型试验，包括能量性能试验、空化试验、飞逸试验、压力脉动试验、力特性试验，压差测流试验。主要介绍各项试验内容、试验方法、试验采用的参数换算公式以及试验成果分析。试验成果表明，卧式双级双吸离心泵设计效率较高，达到合同保证值要求；飞逸转速基本满足泵站安全需要；空化余量比经验公式计算值相比略大。     

江坪河水电站水轮机模型验收试验及分析

为了检验江坪河水电站水轮机模型水力性能,进行了水轮机模型试验,介绍了江坪河水电站水轮机模型验收试验的试验台及误差分析、效率及出力、空化、飞逸转速、轴向水推力、压力脉动等试验方法和结果,并对试验结果进行了分析。验收试验结果表明,为江坪河水电站研制的水轮机模型水力性能优异,完全满足用于真机设计、制造的要求。     

CFD水泵模型试验在漳湖站工程中的应用

为了保障泵站工作效果,对漳湖圩漳湖泵站进行了水泵装置模型试验,获得了漳湖泵站水泵装置模型特性。能量试验结果表明水泵扬程满足相关规范要求;叶片安放角越小,单位飞逸转速越高;空化试验结果表明,叶片安放角-2°时,各扬程工况下临界空化余量均在10.0 m以内;水压脉动试验结果表明水泵水压脉动符合常规混流泵水压脉动规律,无异常现象。建议将叶片安放角调节至-2.6°,可满足漳湖泵站现场工况需求。研究结果为泵站安装提供参考。     

特低扬程竖井贯流泵装置水力特性实验探讨

文章主要与国内某运河枢纽的泵站相结合,对其特低扬程前置竖井式贯流泵装置开展了一系列的研究,分析其主要的特性。本次实验主要测试其不同形式的叶片角度下,正常运行的能量和飞逸转速的特性以及汽蚀性能,并以此为基础验算出泵的水力特性。通过一系列的实验表明,对于特低扬程泵站而言,运用竖井贯流式水泵的效果最佳。并且由于该泵装置的主要结构较为简单,因此在运行中以及后期的维护中较为方便。因此十分适全在平原地区防洪排涝中。     

石港泵站立式轴流泵装置模型试验研究

针对石港泵站立式轴流泵装置,提出合适的运行方案。通过设计和制作模型泵装置,测得6个叶片角度下模型装置的能量特性、5个叶片角度下的气蚀特性和5个叶片角度的飞逸特性,并按照相似理论,换算得到石港泵站原型泵装置特性。研究结果表明,该轴流泵装置具有较高的装置效率,在叶片角度-2°时的最高效率达到75.8%;设计扬程时,泵装置汽蚀余量7.15 m,小于招标文件规定,且满足飞逸转速安全要求。     

轴伸贯流泵装置数值模拟及性能分析

基于标准k-ε紊流模型,雷诺时均N-S方程,运用流体计算CFD软件对卧式轴伸贯流泵装置进行三维流动数值模拟及水力性能分析,计算分析了初始方案、改变水泵安装高程和进出水流道各断面尺寸3个方案的装置水力性能。结果表明这3种方案的水力性能变化很小。最后以方案一为基础对不同流量工况进行全工况装置水力性能计算,并分析了不同流量工况下轴伸贯流泵装置的水力性能变化,该研究可为同类型泵装置的优化设计提供参考。