偏工况下离心泵叶轮内失速特性研究

旋转失速是离心泵内部常见的一种不稳定流动现象,通常发生在小流量工况下,会引起水泵运行时的性能不稳定,严重时会引起整个泵系统的共振。采用CFD方法对某离心泵内的失速现象进行数值模拟,并从外特性曲线、内部流动状况及频域分析三个方面与已有的实验结果进行对比。采用阻塞系数来量化表达叶轮内部的失速状况。结果表明,在0.35倍最优流量（0.35Q0）下,在叶轮通道间存在着五个失速团,随着时间的推移,五个失速团在不同的通道之间以低于叶轮转频的转动频率在叶轮之间传播。对通道内部监测点的速度波动进行频域分析的结果表明,失速团的旋转频率约为叶轮转频的23.4%,即失速团的旋转角速度为叶轮转速的4.68%。而在0.41Q0工况下,由于此时造成失速的初始扰动还不足以使失速团相对于叶轮发生转动,离心泵内部出现了“固定失速”的现象。相比于旋转失速,在发生固定失速时,叶道中的阻塞系数波动较小,因此这是一种相对稳定的失速现象。同时,叶轮叶片数对失速的类型有着决定性的影响。     

电站离心风机旋转失速机理分析及处理对策

介绍了离心风机旋转失速的产生机理,对离心风机吸力侧和压力侧旋转失速形成原因进行了分析,并且对风机失速状态下的振动特性和发展过程进行了描述,揭示了离心风机失速的发展规律,提出了预防措施.     

动叶异向偏转对轴流风机失速的影响

采用非定常数值模拟的方法捕捉失速现象,研究失速机理,所选择的对象为动叶可调式轴流风机,模型一的动叶安装角正常,模型二存在两个偏转角度为-9°和+9°的异常叶片。通过计算可以得知:两只异常叶片改变了同流量下风机的出口静压,但未改变风机运行的稳定范围。同正常叶片的失速变化过程相同,异常叶片的风机也会沿着失速预兆的发生、发展、合流,直到最终变成完整失速团这4个步骤。+9°异常叶片吸力面顶部是失速先兆的源头,而-9°异常叶片附近的流场相对平稳。异常风机产生失速先兆时刻的湍动能峰值较正常风机低72. 7%,形成完整失速团时刻的湍动能峰值较正常风机低41%,可见,异常叶片不但使失速先兆出现的时间前移,还减少了失速团的演化周期,该结论扩展了异常叶片影响失速变化过程的理论。     

水泵水轮机旋转失速现象综述北大核心CSCD

旋转失速是水泵水轮机等旋转流体机械内部流动中普遍存在的不稳定现象。本文综述了水泵水轮机在水轮机工况运行过程中的旋转失速现象的主要特征及其传播特性。一方面,本文详细介绍了水泵水轮机旋转失速的基本概念、产生条件、形成机理以及失速团的传播和发展。另一方面,本文综述了识别旋转失速的常用方法,包括压力脉动时域和频域信号分析、气泡与线簇可视化实验等。为了进一步探究旋转失速对机组稳定性的影响,文章最后提出了两个在旋转失速研究中值得关注的问题。     

水泵水轮机旋转失速现象综述

旋转失速是水泵水轮机等旋转流体机械内部流动中普遍存在的不稳定现象。本文综述了水泵水轮机在水轮机工况运行过程中的旋转失速现象的主要特征及其传播特性。一方面,本文详细介绍了水泵水轮机旋转失速的基本概念、产生条件、形成机理以及失速团的传播和发展。另一方面,本文综述了识别旋转失速的常用方法,包括压力脉动时域和频域信号分析、气泡与线簇可视化实验等。为了进一步探究旋转失速对机组稳定性的影响,文章最后提出了两个在旋转失速研究中值得关注的问题。     

第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机旋转失速的影响

以某电站两级动叶可调式轴流风机为研究对象,基于节流阀UDF函数和SST k-w湍流模型,对轴流风机第一级动叶轮中单个叶片异常偏转角度分别为+6°和-6°时的旋转失速现象进行数值模拟。计算结果表明:当轴流风机第一级动叶轮中存在叶片安装角异常时,会引起风机提前进入失速,动叶异常偏转角度为+6°和-6°时,轴流风机失速裕度分别为21.06%和20.93%,较叶片正常偏转时分别降低了6.73%和6.86%;第一级单个动叶安装角异常对两级轴流风机失速诱发起始位置及失速类型几乎没有影响,与动叶正常偏转时相同;第一级动叶轮内单个叶片安装角异常对两级动叶轮内由失速先兆演化为失速团的三维非定常演化过程具有重要影响。研究结果进一步丰富了对多级轴流叶轮机械旋转失速复杂流动现象的认识。     

锅炉一次风机失速现象分析

针对某发电厂1号锅炉B侧一次风机频繁失速问题,依据DL/T 469—2004《电站锅炉风机现场性能试验》,在停炉期间对该一次风机进行流量-全压特性试验和失速曲线测试,并在机组正常运行期间测试一次风机的运行参数,得到实测的风机特性曲线,找出一次风机频繁失速的原因是失速安全系数不满足失速裕度要求。     

来流攻角与扩压对翼型涡旋脱落的影响

为了对叶轮机械中旋转失速的成因提供参考,深入理解旋转失速涡团的产生过程和规律,基于RANS方法对NACA0009翼型综合考虑来流攻角和扩压影响的情况进行了数值模拟,并使用翼型试验段进行实验测量。研究表明:在来流攻角与扩压条件同时具备的条件下,易出现涡流脱落的非稳态特性。在攻角较大时,涡旋脱落频率随着与来流攻角的增加而减小,频率幅度增加。流场中存在多种频率的不稳定流动,小攻角时频率分布均匀,大攻角时频率集中在低频。RANS方法可以对低频信号给出较好的模拟结果。     

离心风机旋转失速时频特性及渐进过程分析

由于现代电站机组容量不断扩大,运行工况不断复杂化,越来越多的电站风机运行负荷不稳定,再加上管网阻力特性变化,使得风机极易出现旋转失速而引起振动,从而造成事故隐患。利用国内电站广泛应用的离心风机,进行了旋转失速实验,提取风机从正常状态到旋转失速发展过程的压力信号,运用Fourier变换以及小波包分析对压力信号的时频特性以及失速渐进过程进行了分析,并给出了分析的结果。     

电站离心风机旋转失速的三维数值模拟

基于标准K-ε湍流模型,对电站锅炉常用的G4-73No.8D型离心风机的旋转失速现象进行数值模拟.使用用户自定义函数(user-defined function,UDF)编制程序,在定常计算结果收敛的基础上在风机出口截面引入节流阀模型进行非定常计算,模拟离心风机内的旋转失速流动.计算结果表明,随着阀门开度的减小,风机逐...     

一种高效节能轴流风机的试验及计算(Ⅱ)─—旋转失速工况性能

具有相同的几何参数和气动参数的两台弯掠动叶和径向动叶轴流试验风机（弯掠动叶弦长在中径处加长20．4％），在相同的转速条件下，进行变工况旋转失速前后气动－声学性能的实验研究。实验结果表明：弯掠动叶在旋转失速工况下性能曲线平坦，并且其旋转失达特征参数明显不同于径向动叶。弯掠动叶试验风机的噪声值和噪声频谱表明：弯掠动叶具有低噪声的特点。并通过对比分析多种旋转失速工况的气动噪声计算方案，得到了适于计算弯惊动叶旋转失达工况的气动噪声计算方法。上述实验研究和计算方法为轴流风机的改进设计提供了可靠的依据。     

变频运行风机扭矩脉动抑制研究

针对某台轴流式引风机变频改造后频繁发生轴系故障的现象,采用无线应变电测技术测试了轴系扭应力脉动特性。试验发现,风机变频运行在一定转速以上时,传动轴扭应力脉动幅度突增,并一直维持在高位。在运行过程中扭应力脉动频率被锁定,不随转速变化,该现象和扭转共振不同。分析表明,变频器-电机-传动轴-叶轮组成的机电耦联系统出现了扭振失稳。提出将轴系上的膜片联轴器改为高弹橡胶联轴器,通过增加系统阻尼的方法抑制扭振失稳。改造前后的试验结果对比表明,高弹联轴器可以有效地抑制轴系扭振失稳。     

1000MW模型混流式水轮机压力脉动分析

本文针对白鹤滩电站1000MW模型混流式水轮机,在8.47mm小开度、58.8r/min单位转速下的计算工况点进行非定常数值模拟。通过提取和分析各个过流部件内部空间测点的压力脉动信号,得到了混流式水轮机内部压力脉动的分布特点和传播变化觃律。     

改造静叶可调轴流式风机解决失速问题

华电潍坊发电有限公司670 MW超临界机组的静叶可调轴流引风机在运行中存在容易失速的问题。在运行试验基础上,分析了失速的原因是引风机选型偏大,运行管网阻力曲线过于平缓。对几种改进方案进行对比分析,并实施了比较合理的改造方案,解决了风机的失速问题,并提高了风机的运行效率。     

脱硫增压风机控制对炉膛负压的影响分析与控制优化

火电厂烟气脱硫系统的应用对锅炉运行影响很大.锅炉引风机与脱硫系统中增压风机构成了烟道上的2个串联对象,使炉膛负压与增压风机入口压力相互耦合,造成目前配用湿法脱硫系统的机组运行中出现炉膛负压大范围波动和脱硫系统因故退出.研究了燃烧过程中炉膛负压特性和轴流风机运行特点,分析了产生问题的根源,比较了600 MW机组湿法烟气脱硫系统中增压风机自动的2种控制策略,提出了优化增压风机控制策略的几点措施,并将部分设想进行了验证,得到了明显效果.