基于弱可壓縮的水泵水輪機(jī)S區(qū)壓力脈動分析
本文選題:水泵水輪機(jī) + 流場; 參考:《水力發(fā)電學(xué)報》2017年06期
【摘要】:高水頭水泵水輪機(jī)S特性會導(dǎo)致其在水輪機(jī)工況并網(wǎng)困難,嚴(yán)重時會引起機(jī)組的振動,對電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為了研究水泵水輪機(jī)S特性工作區(qū)域的壓力脈動情況,本文以國內(nèi)某抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)為研究對象,對水泵水輪機(jī)內(nèi)部流動進(jìn)行了全流道定常和非定常數(shù)值模擬,并分析了其穩(wěn)定工況、小轉(zhuǎn)矩工況、小流量工況以及反水泵工況無葉區(qū)和尾水管內(nèi)的壓力脈動特性。結(jié)果表明:S特性區(qū)靜壓波動比較大;在活動導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪之間的無葉區(qū),考慮可壓縮性的主頻均為葉片通過頻率,而不考慮可壓縮性時,小轉(zhuǎn)矩工況的主頻為2倍頻;考慮可壓縮性的幅值稍大,但無論是否考慮可壓縮性,特征幅值都是隨著單位流量的減小先增大后減小,同時該區(qū)域14fn和21fn等高頻壓力脈動的幅值較小;尾水管內(nèi)壓力脈動的主頻為fn、3fn和4fn,穩(wěn)定工況的幅值最小,彎肘段和出口段其他工況的幅值為穩(wěn)定工況的十幾倍,與回流渦結(jié)構(gòu)有關(guān)。
[Abstract]:The S characteristic of high head water pump turbine will lead to the difficulty of grid connection in the working condition of the turbine, and will cause the vibration of the unit when it is serious, which will have an adverse effect on the safe and stable operation of the power station. In order to study the pressure pulsation in the S characteristic working area of a pump turbine, the steady and unsteady flow inside the pump turbine is simulated with a pump turbine of a pumped storage power station in China. The characteristics of pressure ripple in the stable condition, the small torque condition, the small flow condition, the vaneless area of the backwater pump and the draft tube are analyzed. The results show that the static pressure fluctuates greatly in the characteristic region of: s, and in the vaneless region between the active guide vane and the runner, the main frequency considering compressibility is the blade passing frequency, but the main frequency of the small torque condition is 2 times when the compressibility is not taken into account. The amplitude of compressibility is slightly larger, but whether or not compressibility is considered, the amplitude of characteristic amplitude increases first and then decreases with the decrease of unit flow rate, and the amplitude of high frequency pressure fluctuation such as 14fn and 21fn in this region is smaller. The main frequency of pressure pulsation in draft tube is fnn 3fn and 4fn, the amplitude of steady working condition is the smallest, and the amplitude of bending elbow and outlet section is more than ten times of that of steady working condition, which is related to the structure of reflux vortex.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51679196;51179152;51339005;51379174;51279260)
【分類號】:TV743
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,本文編號:1796931
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