抽水蓄能電站同時具備儲能和發(fā)電的功能,可將多余電量轉(zhuǎn)化為更高價值的電能,因此被廣泛建設(shè)利用。隨著風(fēng)能、太陽能等可再生能源并入電網(wǎng),抽水蓄能機組各工況之間的轉(zhuǎn)換更加頻繁,這就要求水泵水輪機具有更好的運行穩(wěn)定性。旋轉(zhuǎn)失速是影響旋轉(zhuǎn)機械穩(wěn)定運行的重要因素之一,旋轉(zhuǎn)失速會引發(fā)機組振動,嚴重時會引起機組共振,給機組安全運行帶來重大隱患。因此對水泵水輪機的旋轉(zhuǎn)失速特性研究具有極高的工程價值,對水泵水輪機在旋轉(zhuǎn)失速條件下的壓力脈動時頻特性的研究,更能全面的分析出旋轉(zhuǎn)失速的產(chǎn)生機理與傳播規(guī)律。本文以某抽水蓄能電站水泵水輪機機組為研究對象,開展了旋轉(zhuǎn)失速條件下流道內(nèi)的流動特征以及壓力脈動特性研究,對活動導(dǎo)葉流道內(nèi)渦的結(jié)構(gòu)及演變規(guī)律進行了詳細分析。主要結(jié)論如下:(1)通過研究發(fā)現(xiàn),在0.2~0.76倍試驗最優(yōu)工況流量范圍內(nèi),導(dǎo)葉區(qū)內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象;在0.2倍最優(yōu)工況流量下,旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象最為劇烈,在導(dǎo)葉流道內(nèi)分布有四個旋轉(zhuǎn)失速區(qū)域;活動導(dǎo)葉出口分流與固定導(dǎo)葉出口的回流共同加劇了非失速流道內(nèi)的流動分離,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)失速區(qū)在固定導(dǎo)葉內(nèi)周向轉(zhuǎn)動。(2)蝸殼壓力脈動沿轉(zhuǎn)動方向先減小后增大,距離隔舌越近波動越明顯,但在... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水泵水輪機全特性曲線圖

埃?攔?雜行碌某樗?钅芟钅?建設(shè)在推進。例如，蒙大拿州建設(shè)的400MW的GordonButte抽水蓄能項目，加利福尼亞州建設(shè)的1300MW的EagleMountain項目，公共事業(yè)公司DominionEnergy公司在弗吉尼亞州開發(fā)了一個800MW的儲能時間為10個小時的抽水蓄能設(shè)施。根據(jù)GNESA全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計，截止2019年初，全球抽水蓄能電站總裝機規(guī)模為170.7GW，占儲電項目累計裝機規(guī)模的95.74%。在電力系統(tǒng)能源序列中，風(fēng)電和太陽能發(fā)電工程的納入數(shù)量增多使得抽水蓄能項目更受青睞。IHA預(yù)測到2030年，抽水蓄能電站總裝機量將增至239GW[9]。圖1-22020-2030全球抽水蓄能累計裝機規(guī)模預(yù)測Fig.1-2Predictionofcumulativeinstalledcapacityofglobalpumpedstoragein2020-2030我國抽水蓄能電站項目的啟動時間相較國外而言是比較晚的，國內(nèi)的抽水蓄能電站建設(shè)一直到上個世紀60年代才開始。2003年之前，我國抽水蓄能裝機占比容量僅為1.6%[10]，在抽水蓄能領(lǐng)域的技術(shù)研究處于起步階段，抽水蓄能機組全部依賴進口，代價昂貴。國內(nèi)最早建設(shè)有15座抽水蓄能電站，共58臺機組，沒有一臺機組來自國內(nèi)生產(chǎn)，是我國花費近百億元從國外買進。為此，我國在2003年三月正式將大型抽水蓄能機組及成套設(shè)備列為重點領(lǐng)域和重點突破方向。2014年開始，我國抽水蓄能市場規(guī)模不斷擴大，電站建設(shè)

第二章計算模型與數(shù)值計算方法92計算模型與數(shù)值計算方法在水泵水輪機不穩(wěn)定特性研究中，模型試驗研究方法存在造價高、設(shè)備限制因素多、流場顯示困難、加工耗時長等局限性，因此本文采用數(shù)值模擬的研究方法對某抽水蓄能電站的水泵水輪機組模型進行數(shù)值模擬研究。在本章中，主要介紹本文采用的網(wǎng)格劃分以及數(shù)值計算策略，為后續(xù)研究提供基矗2.1水泵水輪機計算模型及基本參數(shù)本文以某抽水蓄能電站的水泵水輪機組為數(shù)值模擬對象，核心部件包括蝸殼、轉(zhuǎn)輪、活動導(dǎo)葉、固定導(dǎo)葉和尾水管五個部分。原型水泵水輪機基本參數(shù)和模型水泵水輪機主要參數(shù)分別見表2-1和表2-2：表2-1原型水泵水輪機基本參數(shù)Table2-1Basicparametersofprototypepumpturbine參數(shù)轉(zhuǎn)輪進口直徑D1p，mm最大毛水頭Hmaxp，m最小毛水頭Hminp，m水輪機額定水頭Hrp，m額定轉(zhuǎn)速nrp，rpm數(shù)值1920570.4494.0510500表2-2模型水泵水輪機基本參數(shù)Table2-2Basicparametersofmodelpumpturbine參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值轉(zhuǎn)輪進口直徑，D1mm280最大水頭Hmax，m11.62轉(zhuǎn)輪出口直徑，D2mm146.3最小水頭Hmin，m9.94導(dǎo)葉高度b0，mm24.4額定水頭Hr，m10.55蝸殼進口直徑，mm150.4水輪機工況額定出力Nr，kw4.6機組轉(zhuǎn)動慣量，GD2kg·㎡6.6水泵工況最大出力Npmax，kw4.8轉(zhuǎn)輪葉片個數(shù)9額定轉(zhuǎn)速nrp，rpm1000導(dǎo)葉個數(shù)20對該水泵水輪機運用UGNX10.0軟件進行三維建模，模型圖見圖2-1。模型計算域是由蝸殼、轉(zhuǎn)輪、活動導(dǎo)葉、固定導(dǎo)葉、尾水管五個部分組成。圖2-1水泵水輪機三維模型Fig.2-13-Dmodelofthepump-turbine

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2942031