满负荷工况下水泵水轮机动静干涉效应研究

动静干涉引起的压力脉动主要是叶片通过频率及其倍频。这些频率的压力脉动在无叶区、活动导叶和固定导叶以及流道上游传播和反射,极大地影响机组的安全稳定运行。本文基于可压缩计算方法,获得某高水头水泵水轮机满负荷工况下1倍和2倍叶片通过频率压力脉动,通过分析其幅值和相位的分布特征,探索了压力脉动传播特性。     

考虑流固耦合的混流式水轮机转轮模态分析

迄今为止 ,国内的许多进口和国产的大型水轮机组转轮叶片都出现了不同程度的裂纹破坏 ,严重影响了电站的安全生产和机组的稳定运行[1 ,2 ] 。大量的研究表明 ,导致裂纹产生的一个重要原因是水力激力引发的结构共振所产生的动载荷作用。特别是出现低频共振时 ,极易引起结构的严重破坏[2 ] 。随着机组单机容量的不断地增加 ,转轮的固有频率降低 ,发生共振的危险性也更大。因此 ,针对转轮在水介质中的模态特性的研究具有十分重要的现实意义。本文运用全流固耦合的三维有限元方法对某一混流式转轮在水介质中的模态特性进行了研究 ,得到了转轮在水中的自振频率和振型等振动特性。结果表明 ,转轮在水中的第 1阶固有频率与叶片旋转频率相近 ,额定工况下的卡门涡频率又接近于转轮的高阶固有频率 ,这极有可能引发结构的共振 ,导致裂纹的产生。     

水轮机空化现象智能识别的分类模型训练方法

目前国内暂无相关成熟的分类模型训练方法以支持机器自动识别水轮机初生空化现象，针对于此，提出了一种支持向量分类算法(SVCC)用于水轮机空化现象智能识别的分类模型训练，以解决现有技术中分类算法对非线性可分样本数据分类效果不佳的问题。对该分类模型的核函数和超参数选取等环节进行了优化，以更好地适应水轮机空化试验数据的特点。训练好后的分类模型已应用于东方电机有限公司水轮机模型试验台进行水轮机初生空化的识别。实际应用表明，该分类模型能够提高机器对水轮机初生空化现象的识别效率且其最终判别准确率可达80%。     

抽水蓄能机组过速保护值整定原则的探讨

本文对水电机组过速保护设置的目的、意义及其整定原则进行了初步探讨。对常规混流式水电机组和抽水蓄能机组分别发生飞逸后的机组转速变化曲线的相关特性进行分析比较,分析研究了抽水蓄能机组稳态飞逸转速和甩负荷后机组最高瞬态转速的相关情况,提出了抽水蓄能机组机械过速保护值和电气保护值的整定原则和方法。同时,结合实际工程案例,应用该整定方法对某抽水蓄能电站机组过速保护的整定值进行了计算分析,验证了该整定原则的工程实用性。     

冲击式水轮机含沙三相流与磨损特性数值研究

冲击式水轮机在高水头水力资源开发中具有重要的应用前景,但其过流部件的泥沙磨损问题会是重要挑战.冲击式机组内部流动过程复杂,流动状态的转换多;挟沙流动时,水气沙三相流动特性尚不明确,目前相关研究仍然较为匮乏.本文采用欧拉—拉格朗日方法对颗粒在冲击式水轮机内的全流动过程进行了数值模拟,详细地分析了三相流的水力特性、泥沙颗粒...     

喷针开度对冲击式水轮机转轮水力性能影响研究

冲击式水轮机是一种适用于中高水头段水力资源开发的流体机械,在我国西南地区高水头水力资源的开发中有着广阔的应用前景。本文以西藏紫霞水电站冲击式水轮机模型机转轮为研究对象,在5个不同的喷针开度下分别进行了转轮内部三维非定常多相流动数值模拟,分析了喷针开度对转轮水力性能与内部流动特性的的影响。预测结果显示转轮水力效率随开度上升而先上升后下降,在设计开度下水力效率最优。在0.75～1.60倍设计流量区间中,转轮水力效率的变化幅度小于1%。根据3个典型开度下转轮水斗内部非定常流动过程的对比分析,发现大开度工况时,水斗缺口处会发生水膜流的漏流现象,喷针开度越大时的泄漏量也越大,从水斗缺口处的漏流现象是其水力损失加剧的主要流动原因。研究为紫霞水电站230 MW大型冲击式水轮转轮水斗的水力优化设计提供了重要参考。