<正>1 問題的提出轉(zhuǎn)輪葉片為固定的混流式水輪機(jī),一般在最大功率90%左右的情況下具有最高效率點。在最高效率點以外的運轉(zhuǎn)點上,機(jī)組會出現(xiàn)振動或功率的波動,產(chǎn)生所謂不穩(wěn)定現(xiàn)象。在低功率區(qū)和最大功率附近,這一不穩(wěn)定現(xiàn)象很明顯,多數(shù)起因是尾水管內(nèi)產(chǎn)生的水壓脈動。日本四國電力公司發(fā)電站的混流式水輪機(jī),就曾發(fā)生此類不穩(wěn)定現(xiàn)象。作為對策,采用了向混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)強(qiáng)行補(bǔ)氣的方法,如圖1所示。但由于補(bǔ)氣后尾水管內(nèi)的真空度降低,導(dǎo)致水輪機(jī)效率降低,因而 

【文章來源】：電世界. 2020,61(08)

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改進(jìn)轉(zhuǎn)輪Ⅱ

轉(zhuǎn)輪葉片為固定的混流式水輪機(jī),一般在最大功率90%左右的情況下具有最高效率點。在最高效率點以外的運轉(zhuǎn)點上,機(jī)組會出現(xiàn)振動或功率的波動,產(chǎn)生所謂不穩(wěn)定現(xiàn)象。在低功率區(qū)和最大功率附近,這一不穩(wěn)定現(xiàn)象很明顯,多數(shù)起因是尾水管內(nèi)產(chǎn)生的水壓脈動。日本四國電力公司發(fā)電站的混流式水輪機(jī),就曾發(fā)生此類不穩(wěn)定現(xiàn)象。作為對策,采用了向混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)強(qiáng)行補(bǔ)氣的方法,如圖1所示。但由于補(bǔ)氣后尾水管內(nèi)的真空度降低,導(dǎo)致水輪機(jī)效率降低,因而發(fā)出的功率減小;同時,還存在壓縮機(jī)需要運轉(zhuǎn)維護(hù)費用等問題。這次,我公司得到了日本三菱水電公司的協(xié)助,并通過模型試驗數(shù)值流體(計算機(jī)流體力學(xué),以下簡稱CFD)分析,改善了不穩(wěn)定現(xiàn)象。預(yù)計能開發(fā)出取消強(qiáng)制補(bǔ)氣的轉(zhuǎn)輪。下面對其有關(guān)內(nèi)容予以介紹。

試驗結(jié)果:形成不穩(wěn)定現(xiàn)象要因的水壓脈動,在最高效率點附近為最小,而在低功率區(qū)和最大功率附近增大,如圖2所示。從圖3可看到尾水管內(nèi)的形態(tài):在低功率區(qū),產(chǎn)生螺旋狀的渦流,與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)相同的方向搖擺回轉(zhuǎn);相應(yīng)在最大功率附近有粗壯的渦流,一邊與轉(zhuǎn)輪相反的方向回旋,一邊又產(chǎn)生膨脹、收縮現(xiàn)象。在水壓脈動最小的最高效率點附近,轉(zhuǎn)輪出口的水流回旋成分最小;而在水壓脈動增大的低功率區(qū)和最大功率附近,回旋成分增大。


本文編號：3577799