混流式水轮机高水头大负荷区域振动的分析

文章结合岩滩电站水轮机强振的实际情况，进行了原因分析，提出发生空化自激放大脉动压力极值时“临界空振系数”的新观念，并提出消除强振技术改造的建议。     

混流式水轮机的水力稳定性问题

混流式水轮机的水力稳定性与机组运行工况密切相关。当水轮机在远离设计工况(最高效率点)运行时，会产生脱流和涡带，引起振动，并可能产生疲劳破坏。近年来，随着单机容量和水轮机尺寸的增大，有些电站因水头变幅大、负荷调节范围宽、水轮机性能不完全适应电站运行条件、制造质量存在问题和补气不力，水轮机出现不同程度的水力振动，导致转轮叶片裂纹，尾水管壁撕裂，有的甚至引起厂房或相邻水工建筑物发生共振，危及电站安全运行。本文对混流式(特别是高比速混流式)水轮机的水力稳定性问题进行了初步分析和讨论。     

混流式水轮机转轮寿命的评估

混流式水轮机转轮寿命的评估［印度］Ｃ．Ｊ．拉奥主题词混流式水轮机，转轮，耐用年限，估算，水轮机空蚀，研究方法气蚀是一种重要的流体动力学现象，对水轮机性能及寿命有严重的影响。气蚀被定义为由于转轮局部出现低压区，此时，汽泡的生成、增长以及破裂的过程。若气...     

混流式水轮机尾水管压力脉动研究综述

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。     

三峡电站混流式水轮机稳定性研究

三峡电站水轮机是目前世界上运行水头变幅最大的巨型流流式水轮机之一，其运行稳定性是设计、研究制造和使用部门的关注的首要课题。在左岸电站机机招标文件和合同执行过程，明确提出水力稳定性是首要考虑的问题，并且体规定了模型和真机的稳定性指标。在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     

混流式水轮机转轮的改型研究

本文结合某电站ＨＬ７０２转轮的增容改造，提出了一种混流工水轮机转轮的改型设计模型，该模型将导叶与转轮联合设计，通过迭代将导叶的影响计入转轮的设计，使设计模型与实际流动更为接近，该模型可用于其它型式的叶片式水力机械转轮的改型与开发研究。     

影响混流式水轮机运行稳定性的几点看法

该文归纳了混流式水轮机多种不稳定现象及产生原因,并探讨了其对水电站安全运行的影响程度。同时结合GE挪威实验台模型验收并综合省内外专业动态,从水轮机选型设计入手,提出预防混流式水轮机水力不稳定性的措施。     

一种拆卸混流式水轮机转轮的实用方法

混流式水轮机转轮与主轴为锥度装配。由于水流中经常会夹带大量的树木杂草进入转轮室,使机组出力下降或产生振动。为了使机组能正常运转,需要清除杂物,就必须将转轮拆下。 大多数农村小型水电站一般都没有制定周期性检修计划,有计划也不一定按期维修。受江河水质因素的影响,转轮与主轴因年久失修而锈死,加上工具和技术水平等的限制,在拆卸混流式水轮机转轮时,拆卸方     

混流式水轮机大负荷压力脉动模型试验研究

混流式水轮机涡带压力脉动是引起水电机组剧烈振动的主要水力因素之一,其关注重点是低负荷偏心涡带,对大负荷直涡则研究较少.但是,在部分水电站大负荷压力脉动很严重,有的甚至引起尾水管底板撕裂、转轮掉块等问题,严重影响电站运行安全.本文重点介绍了某混流式模型水轮机进行大负荷压力脉动试验的方法及结果.试验过程中,在测量压力脉动的...     

关于减小混流式水轮机压力脉动的探讨

运行中的水电站由于受电力系统负荷变化的影响,机组出力都在发生着变化,总是偏离最优工况运行。这就使水轮机过流部件尾水管进口处产生压力脉动,给机组稳定运行带来不利影响。特别是机组在非设计工况运行时,压力脉动更大,常常使机组振动加剧,使之无法正常工作。因此,运行中的机组应该避免在非设计工况下运行。为减小压力脉动,作者提出了在尾水锥管段设置格栅的新型结构的设想,认为根据文山马鹿塘电站的特点可进行这方面的试验研究。     

高水头混流式水轮机减负荷瞬态流动特性研究

为了平衡和补偿间歇性可再生能源不定时并网对电网的不利冲击,水轮机不得不频繁地经历减负荷瞬态工况转换过程,从而诱发水轮机内部不稳定的压力脉动及涡流结构。基于多面体网格及动网格技术,开展了高水头混流式水轮机导叶关闭减负荷过程水轮机特征参数响应、压力脉动及涡流演化特性的数值模拟工作。研究发现,采用压力边界条件获得的水轮机水头与试验结果吻合较好,流量结果可信度高。负荷变化过程中,无叶区压力脉动相对变化趋势与导叶运动规律一致,且幅值变化不大。导叶开始及停止运动,引起尾水管内的压力信号发生突变,并逐渐形成低频周期性压力脉动。涡带运动诱发的不稳定压力脉动,是转轮轴向水推力形成的主要原因。在导叶闭合过程中,强度较小的轴对称涡带首先沿轴向和径向拉伸,随后沿轴向收缩。导叶停止运动进入部分负荷工况,直涡结构进一步收缩,演变为细长状双螺旋结构,最后双螺旋涡结构合并成强度较高的单一螺旋状涡带。此外,水轮机负荷的减小使尾水管内出现回流,漩涡运动等不稳定现象。     

混流式水轮机水力振动

通过几个电站混流式水轮机的现场水压脉动检测试验发现,在机组额定出力的20％～30％范围内出现过水系统整体（蜗壳进口、顶盖、尾水管）水力共振,频率为转频的1-1．4倍,严重地影响机组稳定运行。将在实际工程试验中遇到的有关混流式水轮机水力振动及相关问题解决方法进行介绍。     

混流式水轮机尾水管不稳定流的模拟

如果在设计阶段能够预测转轮和尾水管的性能，那么就能够节省时间和成本。在本研究中，对部分负荷条件下混流式水轮机尾水管中的不稳定流场作了数值模拟。在计算中，转轮和尾水管是联合的。结果成功地表示了尾水管中的偏心涡带和引起的压力振荡。     

混流式水轮机低负荷压力脉动

本文以湖南欧阳海水电站和山西万家寨水电站的现场实测为例，慨述了混流式水轮机低负荷水力振动的产生原因及其解决办法。     

小流量工况尾水管补气对混流式水轮机出力的影响

混流式水轮机在小流量工况下其转轮出口水流会产生涡旋运动，此时向转轮出口或尾水管补气时可以减轻水轮机的水力振动，但补气对水轮机出力的影响过去没有给予足够的重视，现经理论研究和模型试验，证明在小流量工况下给尾水管补气有利于增加水轮机的出力。     

某混流式水轮机超出力运行可行性分析

为了解某混流式水轮机超出力运行的可行性,借助ANSYS计算平台,分析额定工况及水头超10％出力工况下流场及结构场进行的数值仿真计算,所得尾水管脉动压力、转轮叶片静应力等均满足规范要求;对尾水管锥管段等关键部位压力脉动监测结果也表明,各观测值均满足设计要求,说明水轮机在一定高水头区域超出力运行是可行的.     

几种值得关注的混流式水轮机转轮

介绍了在混流式水轮机选型中几种值得关注的较优秀的转轮,这些转轮已逐渐在中小型水电站中得到应用。     

混流式水轮机转轮叶片流道中的汽蚀和涡带

对于水头和负荷变化比较大的水轮发电机组来说，运行的稳定性和可靠性是值得考虑的。在这些运行工况下，转轮处水流的循环运动以集中涡流的形式出现。本论文分析了这种现象的物理原因及其对转轮叶片上动压和汽蚀的影响。这些信息对购买水轮机一定有用，针对叶片之间的涡流，招标文件中通常包括相关的要求，但是，这些要求通常与这种现象的物理性质不一致。     

混流式水轮机运行稳定性试验的相似性

混流式水轮机运行稳定性试验的相似性Ｔｈ·杰科布主题词混流式水轮机，模型试验，相似理论混流式水轮机的单机容量有可能超过７００ＭＷ，转轮直径超过ｓｉｎ。由于容量和尺寸都很大，不可能在这些设备完全安装好之前进行试验。混流式水轮机的效率和可靠性对整个工程经济...