抽水蓄能電站以其調(diào)峰填谷的獨(dú)特運(yùn)行方式,發(fā)揮著調(diào)節(jié)負(fù)荷、促進(jìn)電力系統(tǒng)節(jié)能的重要作用。隨著抽水蓄能機(jī)組逐漸向高水頭、大容量和高速化方向發(fā)展,對(duì)機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性提出了更高的要求�？栈瘒�(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)水泵水輪機(jī)安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響,因此有必要對(duì)泵工況的空化性能進(jìn)行深入研究。而駝峰區(qū)是制約水泵水輪機(jī)泵工況穩(wěn)定運(yùn)行的主要難題。本文針對(duì)水泵水輪機(jī)在空化流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一系列不穩(wěn)定問(wèn)題,結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù),圍繞水泵水輪機(jī)處于不同空化階段時(shí)的流動(dòng)特性展開研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.水泵水輪機(jī)空化流動(dòng)對(duì)能量轉(zhuǎn)換的影響。通過(guò)轉(zhuǎn)輪中間流面的湍動(dòng)能和氣泡分布等的變化規(guī)律,分析水泵水輪機(jī)的空化流動(dòng)特性。結(jié)果表明:當(dāng)空化數(shù)降低到臨界空化數(shù)以下時(shí),空泡產(chǎn)生對(duì)流體的排擠作用加強(qiáng),沒(méi)有堵塞的葉片流道中流動(dòng)速度顯著增加,流道內(nèi)氣泡的產(chǎn)生、發(fā)展及潰滅干擾了轉(zhuǎn)輪內(nèi)流體的流動(dòng),水泵水輪機(jī)的效率大幅度下降。同時(shí)隨著空化程度加劇,在相鄰導(dǎo)葉流道內(nèi)湍動(dòng)能的分布趨勢(shì)有明顯差別,無(wú)葉區(qū)有較明顯的局部湍動(dòng)能產(chǎn)生,且靠近葉片吸力面的湍動(dòng)能值明顯高于壓力面。2.不同流量工況對(duì)水泵水輪機(jī)空化性能的影響。選擇3種流量工況,通過(guò)對(duì)比得出水泵水輪機(jī)泵工況不同流量... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模型網(wǎng)格示意圖

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35828486889092計(jì) 值實(shí)驗(yàn)值空化數(shù) 效率 /%圖 3.3 不 同 空 化 數(shù) 下 的 空 化 性 能 曲 線1 流面湍動(dòng)能分析 能 主 要 來(lái) 源 于 時(shí) 均 流 ， 能 夠 準(zhǔn) 確 反 映 湍 流 的 復(fù) 雜 程 度特 性。 使 用 CFD-Post 后 處 理中 的 Turbo 模塊 對(duì)轉(zhuǎn)輪向 處理 ， 選取上 冠和 下環(huán) 相 對(duì)位置 為 0.5 流 面 （上冠 為 1） ， 即 S1 流 面， 得出 該流面 的湍 動(dòng)能 分 布圖， 進(jìn) 分 析 轉(zhuǎn) 輪 和 導(dǎo) 葉 內(nèi) 流 體 流 動(dòng) 的 能 量 損 失 特 性 與 空 化 數(shù)

隨 著 空 化 數(shù) 的 降 低 ， 在 相 鄰 導(dǎo) 葉 流 道 內(nèi) 湍 動(dòng) 能 的 分 布 趨 勢(shì) ， 無(wú) 葉 區(qū) 有 較 明 顯 的 局 部 湍 動(dòng) 能 產(chǎn) 生 ， 且 靠 近 葉 片 吸 力 面 的 湍 顯 高 于 壓 力 面 ， 是 由 于 空 化 產(chǎn) 生 大 量 氣 泡 ， 堵 塞 部 分 流 道 ， 增流 體的 相對(duì) 速 度，在導(dǎo) 葉入口 受 到的排 擠現(xiàn) 象增 加 ，產(chǎn) 生繞 流 致 流 入 活 動(dòng) 導(dǎo) 葉 的 流 體 流 速 減 少 ， 在 尾 部 的 脫 流 現(xiàn) 象 減 弱 ， 導(dǎo)湍 動(dòng)能 減弱 。.3 氣體體積分布圖 3.5 為在 額定 流 量時(shí)不 同空 化數(shù) 下 轉(zhuǎn)輪葉 片表 面空 化 的氣泡 泡 體積 分?jǐn)?shù) 超 過(guò) 0.1 的區(qū) 域定 義 為空化 發(fā)生 的區(qū) 域 ，該區(qū) 域與 葉 的 低 壓 區(qū) 域 相 對(duì) 應(yīng) ， 當(dāng) 進(jìn) 口 壓 力 低 于 液 體 氣 化 壓 力 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 輪 內(nèi)現(xiàn) 象 ，在該 區(qū) 域產(chǎn)生 空泡 ，然 后 沿著葉 片出 口方 向 壓力又 很快 力 的 作 用 下 ， 空 泡 又 收 縮 潰 滅 ， 造 成 對(duì) 葉 片 金 屬 表 面 的 沖 擊 ，破 壞。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水泵水輪機(jī)泵工況流動(dòng)結(jié)構(gòu)演變對(duì)駝峰特性的影響[J]. 張春澤,夏林生,刁偉.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(11)
[2]流體機(jī)械旋轉(zhuǎn)湍流計(jì)算模型研究進(jìn)展[J]. 王福軍.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]可逆式水泵水輪機(jī)泵工況的駝峰特性[J]. 陶然,肖若富,楊魏,劉偉超.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[4]水泵水輪機(jī)臨界空化系數(shù)的數(shù)值預(yù)測(cè)[J]. 郝宗睿,劉錦濤,王樂(lè)勤.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[5]抽水蓄能發(fā)展再認(rèn)識(shí)[J]. 劉殿海.  國(guó)家電網(wǎng). 2013(09)
[6]混流式水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)數(shù)值模擬及分析[J]. 王煥茂,吳鋼,吳偉章,魏顯著,陳元林,黎輝.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]三種空化模型在離心泵空化流計(jì)算中的應(yīng)用評(píng)價(jià)[J]. 劉厚林,劉東喜,王勇,吳賢芳,莊宿國(guó).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(16)
[8]離心泵汽蝕過(guò)渡過(guò)程瞬態(tài)特性分析[J]. 王秀禮,袁壽其,朱榮生,付強(qiáng),俞志君.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[9]軸流泵葉輪區(qū)域空化特性數(shù)值模擬[J]. 施衛(wèi)東,李通通,張德勝,王國(guó)濤,周嶺.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(13)
[10]混流式水輪機(jī)三維空化湍流場(chǎng)混合數(shù)值模擬[J]. 黃劍峰,張立翔,姚激,曹亮.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)

博士論文
[1]水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)流動(dòng)機(jī)理及瞬態(tài)特性研究[D]. 李德友.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]低比轉(zhuǎn)速水泵水輪機(jī)駝峰穩(wěn)定性及其影響因素研究[D]. 孫躍昆.清華大學(xué) 2016

碩士論文
[1]水泵水輪機(jī)尾水管渦帶特性及改善方法研究[D]. 陳阿龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]部分負(fù)荷工況下水泵水輪機(jī)空化流動(dòng)特性研究[D]. 劉超.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]水泵水輪機(jī)泵工況駝峰特性流動(dòng)機(jī)理數(shù)值研究[D]. 姚洋陽(yáng).清華大學(xué) 2015



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