水泵水轮机内部流态特性及预应力模态分析

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。