【摘要】：可逆式水泵水輪機(jī)是抽水蓄能電站最核心的組成部分,而且逐漸向高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量的方向發(fā)展,其運(yùn)行的穩(wěn)定性問題長(zhǎng)期以來(lái)一直受到研究者的關(guān)注。目前大多數(shù)可逆式水泵水輪機(jī)具有較高的轉(zhuǎn)速和水頭且啟動(dòng)、停機(jī)頻繁,機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中一直處于多變的流動(dòng)條件下,其內(nèi)部流動(dòng)變的更為復(fù)雜和特殊,從而使得研究水泵水輪機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性等問題更加有必要。由水泵水輪機(jī)模型試驗(yàn)和抽水蓄能電站運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)可知,在偏離最優(yōu)設(shè)計(jì)工況時(shí)機(jī)組會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)、噪聲、壓力脈動(dòng)、空化空蝕等問題�？栈陌l(fā)生不僅會(huì)使機(jī)組的水力性能下降、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)過流部件產(chǎn)生空蝕破壞,導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行壽命嚴(yán)重縮短。能否保證機(jī)組具有良好的空化性能已成為衡量可逆式水泵水輪機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的主要依據(jù)。因此,對(duì)水泵水輪機(jī)空化空蝕問題的研究,預(yù)測(cè)其發(fā)生的規(guī)律并提出相應(yīng)的改良措施和確定合理的運(yùn)行條件,對(duì)保證機(jī)組穩(wěn)定安全運(yùn)行具有極其重要的意義。為了探究水泵水輪機(jī)在水泵工況下運(yùn)行的空化流動(dòng)現(xiàn)象和規(guī)律,本文以國(guó)內(nèi)某抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)模型為研究對(duì)象,采用CFD方法并結(jié)合相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過水泵水輪機(jī)全流道的非定常壓力場(chǎng)計(jì)算,重點(diǎn)分析不同空化系數(shù)下葉片上的空泡分布以及表面受力情況。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行全流道三維幾何建模,并對(duì)各過流區(qū)域分別劃分計(jì)算網(wǎng)格并驗(yàn)證網(wǎng)格的無(wú)關(guān)性,選定合理的湍流模型、空化模型和邊界條件,借助CFD計(jì)算軟件對(duì)其進(jìn)行全流道數(shù)值模擬計(jì)算。(2)對(duì)泵工況的水泵水輪機(jī)在不同空化系數(shù)下進(jìn)行多工況數(shù)值模擬,并參照模型機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證計(jì)算方案的可行性;分析了不同空化系數(shù)下轉(zhuǎn)輪-固定導(dǎo)葉區(qū)域的壓力分布、速度分布和湍動(dòng)能分布情況。(3)重點(diǎn)分析不同空化系數(shù)下葉片上的壓力分布規(guī)律、葉片載荷分布規(guī)律以及轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)的空泡分布規(guī)律。
【圖文】：

[11-12]。圖1.2 典型的抽水蓄能電站機(jī)組的工作原理示意圖1.2.2 存在問題與研究意義可逆式水泵水輪機(jī)是抽水蓄能電站最核心的組成部分，而且逐漸向高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量的方向發(fā)展，其運(yùn)行的穩(wěn)定性問題長(zhǎng)期以來(lái)一直受到研究者的關(guān)注。必須保證機(jī)組正常運(yùn)行在在較寬的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)，才能達(dá)到調(diào)峰填谷使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠地運(yùn)行的目的。而可逆式水泵水輪機(jī)具有較高的轉(zhuǎn)速和水頭且啟動(dòng)、停機(jī)頻繁，實(shí)際上水泵水輪機(jī)機(jī)組一直處于多變的流動(dòng)條件下，其內(nèi)部流動(dòng)

撇問，

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