發(fā)布時間：2021-08-29 04:37

　　為研究減壓板結構對混流式水輪機轉輪上冠流道的影響,以紅山嘴一級水電站#4水輪機為例,基于CFD商用軟件,數值模擬額定工況下水輪機泵板裝置,以排水管壓力為指標驗證模型的準確性,并優(yōu)化減壓板半徑及高度,分別從泄漏水流態(tài)、主軸密封真空度、頂蓋排水管壓力三方面進行對比分析。結果表明,改變減壓板高度較改變半徑對流道內部影響更大;隨著減壓板高度減小或半徑增大,主軸密封真空度增大且頂蓋排水管壓力減小;不同減壓板結構上冠流道流態(tài)不盡相同。該水輪機在減壓板半徑不變的基礎上向上移動15mm為最佳方案,實際工程可通過減小減壓板高度來提高主軸密封性能。 

【文章來源】：水電能源科學. 2020,38(07)北大核心

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

泵板裝置工作原理示意圖

真機泵板裝置共計12片動泵葉，由于模型網格較多，考慮到該裝置的對稱特點，在確保結果準確的前提下為提高運算速度，取整體1/12的單流道作為流體域。根據紅山嘴水電站提供的水輪機原始資料利用三維建模軟件UG分別建立14種試驗方案的模型。選取具有代表性的方案1、7、9、14的計算域模型（圖2）進行分析。2.3 湍流模型和網格劃分

以紅山嘴一級水電站水輪機在額定水頭104m和額定轉速375r/min下100%出力為計算工況。各邊界條件設置見圖3。(1）入口邊界。該模型有兩個進口，即主軸密封下側進口1和上冠間隙進口2，分別采用質量流量速率進口和總壓速度進口。水輪機正常運行時主軸密封無水，因此進口1流量Q=0 m3/s。進口2總壓可由水頭、水機效率和伯努利方程聯(lián)立求得為1.077 5MPa，速度采用圓柱坐標系，泄漏水在進入上冠間隙前具有圓周速度Vu和軸向速度Vz，取Vu、Vz組合值為進口2邊界條件。其中Vu、Vz根據頂蓋取水經驗公式[6]計算，在該工況下Vu為定值28m/s,Vz與密封結構有關，本試驗方案取Vz分別為15、17、19、21、23、25、27、29、31m/s。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]迷宮密封三維網格劃分方法及數值計算[J]. 敏政,梁昌平,董志強,劉殿興,覃大清,魏顯著.  蘭州理工大學學報. 2014(03)
[2]紅山嘴電廠主軸密封技術改造[J]. 郭軍.  石河子科技. 2013(01)
[3]西霞院電站水輪機主軸密封供水改造[J]. 趙志民,張陽,崔培磊,席兵,蘇相斌.  水電能源科學. 2011(10)

碩士論文
[1]水輪機轉輪間隙流動數值模擬及參數化網格生成[D]. 劉朝.華中科技大學 2011



本文編號：3369923