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为研究抽水蓄能电站中水泵水轮机在不同水头下水轮机工况的稳定性,应用ANSYS Workbench平台进行了全流道数值模拟,研究了水泵水轮机的压力脉动机理并开展预应力模态分析,将模拟结果与试验结果对比,验证其可靠性。计算结果表明:额定水头下水泵水轮机流态较好,水流涡带现象与水压力脉动关联紧密,各部件监测点采集到的压力脉动呈现出一定的周期性;压力脉动的主频多为转频及其倍频,转轮与活动导叶间的动静干涉是无叶区压力脉动的主要来源;预应力下转轮的固有频率与各部件水力激振频率相差较大,因此发生共振的可能性较小。研究结果对水泵水轮机振动诱因分析及提高运行稳定性具有参考价值。 相似文献
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对抽水蓄能机组水轮机工况启动过程中,机组摆度、振动、厂房振动、压力脉动随转速变化的时频特性进行了试验研究。研究结果表明,当抽水蓄能机组水轮机工况启动时,机组升速过程中,机组摆度信号有明显的转频及倍频分量;机组振动速度信号、电站厂房振动信号有明显的3倍叶片过流频率;压力脉动信号主频与转速没有明显的关系,具有低频随机脉动特性。 相似文献
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水轮发电机组部分负荷时,尾水管压力脉动是反映水轮机水力稳定性的重要指标.这种压力脉动的允许值方案,也说明了用△H/H判断原型水轮机的振动稳定性的局限性和不确定性,还提出了在进行模型水轮机验收试验及利用本方案进行稳定性评价时需注意的问题. 相似文献
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五强溪水轮机造型设计简况及基信要参数选择的特点。在研究机组现场测试和水轮机模型试验资料基础上,探讨了水轮机运行的振动原因及其范围。在高水头部分负荷下运行时,水轮机运行有两个振动区。其低部分负荷振动区在水轮机规定的运行范围之外而不予讨论;高部分负荷振动区的大部分处于规定的运行范围之内,对机组的正常、安全运行有影响。分析试验成果表明尾水管压力脉动过大是导致高部分负荷振动区出现的主要原因,同时在该振动区内运行还会发生叶道涡。特殊区域内的压力脉动情况至今尚不了解,所以水轮机运行的水力稳定性问题还需通过试验研究进一步去加以解决。 相似文献
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针对某振动较剧烈的水轮机,通过数值计算模拟水轮机叶轮附近压力脉动情况,并以此为边界条件计算水轮机的振动固有模态,分析其自身结构与异常振动的关联性。研究表明,水轮机运行时,水体压力脉动频率主要集中在24.5和49 Hz附近,即其叶轮通过频率的一倍频和二倍频,尤其是在叶片角度大于0°时,而水轮机叶轮模态分析所得的前2阶固有频率也在49.0 Hz附近,压力脉动频率和水轮机叶轮固有频率具有一定的相似性,因此容易引发共振,这也是该电站水轮机在叶片角度较大时振动较激烈的主要原因。 相似文献
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混流式水轮机尾水管内螺旋形涡带引起的压力脉动是造成混流式水轮机组振动的主要根源之一,严重威胁机组的安全运行.本文基于CFD技术对一大型混流式水轮机尾水管压力脉动进行了数字化预测,文中首先对该水轮机在典型偏工况下尾水管的内流进行了长时间非定常计算,然后详细讨论该工况下尾水管内死水域与涡带的运动规律,并预测了尾水管的不规则压力脉动,最后对压力脉动预测值进行了分析,结果表明其波形、频率、相位与实际基本一致,证明文中压力脉动的预测方法是可行的. 相似文献
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三峡电站水轮机是目前世界上运行水头变幅最大的巨型混流式水轮机之一,其运行稳定性自始至终是设计、研究、制造和用户关注的首要课题。在三峡电站水轮机模型验收试验中,发现一些现象与众所周知的部分负荷的压力脉动不同,表现为在运行水头范围内存在压力脉动峰值带,频率较高,且从蜗壳进口至尾水管的几个部位均同时出现较大的压力脉动幅值。在2003年,对首批发电机组进行了现场试验,对机组稳定性进行了全面测量,其结果与模型试验结果较为吻合。 相似文献
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混流式水轮机尾水管压力脉动研究综述 总被引:6,自引:0,他引:6
混流式水轮机尾水管压力脉动是造成机组运行不稳定的重要原因,严重的脉动甚至会威胁厂房的安全,而尾水管涡带是产生压力脉动的首要原因。所以,混流式水轮机尾水管涡带的研究对解决压力脉动有着十分重要的意义。为此,就混流式水轮机尾水管压力脉动的研究,即从理论研究、模型实验、数值模拟和真机试验4个方面。重点阐述在部分负荷、满负荷以及超负荷工况下的尾水管涡带特性参数变化的特点,介绍数值模拟方法在解决尾水管振动问题上的优缺点以及目前在真机试验上检测尾水管振动的新方法,从而也提出解决尾水管压力脉动的几个途径。 相似文献
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抽水蓄能电站厂房振动问题是影响电站及电网安全稳定运行的关键技术难题。本文首先介绍了水泵水轮机无叶区压力脉动的幅值和频率特性,总结出无叶区压力脉动幅值大于其它位置、水轮机工况无叶区压力脉动幅值大于水泵工况、水泵水轮机水轮机工况大于常规混流式水轮机等规律性特征,指出了无叶区压力脉动的主频为叶片通过频率。其次,本文应用自由涡环量等于常数原理,通过对水泵水轮机水轮机最优工况远离运行区、水轮机工况转轮叶片进口速度三角形、飞逸转速工况压力脉动幅值最大等问题的深入分析,提出了水泵水轮机水轮机工况无叶区高幅值压力脉动源自于转轮叶片进水边正面脱流产生的自由涡这一机理性认识。 相似文献
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石泉水电站1#机自1972年投运以来,由于制造、安装上的缺陷,一直存在某些故障状态,尤其在某些水头下水轮机顶盖产生强烈的振动,影响机组运行安全,虽经多次试验也未能查明振源与妥善处理。1990年11月再次对1#机进行全面振动试验与分析,认为该机组推力头采用松动结构,推力头与主轴之间有80μm间隙,运行中机组振动、摆度值忽大忽小呈不稳定状态,并造成转轮迷宫压力脉动幅值也比较大。以及其它水力因素,引起顶盖─—尾水管水力谐振,而产生强烈的振动与压力脉动现象。经采用补气与其它措施后消除了振动现象。同时可进行机组静态激振试验,查明机组不存在卡门涡共振现象。 相似文献
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为探究不同长短叶片比例对混流式水轮机压力脉动特性的影响,基于流场数值模拟的计算方法,对不同长短叶片比例的混流式水轮机进行全流道三维非定常湍流计算。计算结果表明,混流式水轮机内部的压力脉动主要由转轮和导叶的动静干扰以及尾水管的低频压力脉动所致;当短叶片出口离转轮旋转轴最近点处与长叶片直径之比为0.6时,混流式水轮机效率最高,为92.66%,且该混流式水轮机各过流部件对应的压力脉动幅值以及振动幅值也最小,水力稳定性最好。对研究背景、计算方法与步骤,以及计算结果的分析等情况均作了较为详细的介绍。 相似文献
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天生桥一级水电站水轮机振动原因分析 总被引:8,自引:1,他引:7
天生桥一级水电站于2000年底全部投产发电以来,4台水轮机均发生了不同程度的振动,对该电站水轮机振动实测数据进行分析发现,由于该电站运行水头变幅大,尾水管压力脉动值相对较高,空化性能不好,从而造成水轮机运行中产生振动。对此,如在水轮机设计时,对此类水头变幅较大的电站水轮机转轮叶片采用负倾角(俗称“X形”)形式,同时,水轮机参数不要选择太高,将会使水轮机在运行中适应性好一些。 相似文献
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《人民黄河》2019,(11):140-143
为准确掌握小浪底水轮机允许运行边界条件,采用非旋转设备振动测量评价方法,在水轮机尾水管进人门处水平方向安装低频振动位移传感器,通过测量不同负荷工况下尾水管水平振动、顶盖水平/垂直振动与水轮机顶盖下腔、蜗壳进口、尾水管进人门、尾水管扩散段等处压力脉动变化数据,得出尾水管水平振动与压力脉动峰峰值变化趋势呈现一致性,结合测量数据、尾水管进人门现场噪声情况和模型水轮机综合特性曲线对水轮机运行稳定性进行了分析和评估,验证了真机运行特性与模型水轮机综合特性曲线的一致性,证明了用尾水管水平振动衡量尾水管内水力因素影响是进行水轮机水力振动评估的有效手段。 相似文献
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