长短叶片转轮对振动改善的应用与研究

国内抽水蓄能机组大多采用常规叶片水泵水轮机设计，且大部分为9+20组合，即转轮叶片数为9,活动导叶数为20,该组合设计方式的机组多数都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题。长短叶片水泵水轮机的应用，最早由日本引入中国，国内应用相对较少，且都是5+5长短叶片。针对国内采用常规叶片水泵水轮机设计的抽水蓄能机组大多都伴有由动静干涉(RSI)引起的机组及厂房振动问题，结合世界首台成功应用的6+6长短叶片水泵水轮机改造案例，为了探究长短叶片转轮对于动静干涉及机组振动的改善，全面对比分析了改造前的9叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的影响以及改造后的6+6长短叶片水泵水轮机对机组及厂房振动的改善。结合动静干涉机理分析以及频谱分析，推论出机组及厂房振动问题的主要原因，总结出长短叶片对改善内部流态、减小压力脉动的优势，并结合相位共振机理分析对动静干涉引发压力管道相位共振的可能性进行了探讨。研究结果表明：机组及厂房主振源来自于无叶区动静干涉，主要频率成分为90 Hz,厂房局部发生共振导致楼板振动偏大。使用6+6长短叶片水泵水轮机后，机组及厂房楼板振动降幅均超过60%,部分测点降幅甚至超过90%;...