排灌机械工程学报

作者：陈勇, 付晓龙, 赵旭泽, 李德友, 王洪杰

单位：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

关键词：水泵水轮机,“S”区不稳定特性,流动数值模拟,转轮优化,水力特性改善

基金：国家自然科学基金资助项目(52169019);甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2020C-20)

为实现“双碳”目标,积极推动清洁能源发展,抽水蓄能技术作为保障电网安全的重要手段得到广泛应用.针对大水头水泵水轮机在运行过程中可能存在“S”形特性区引发的振动和噪声等问题,基于数值计算对大水头水泵水轮机典型工况开展研究,采用定常数值模拟方法分析“S”形特性区的压力分布和旋涡流动,发现偏离设计工况时无叶区将形成挡水环,阻碍水流顺利进入转轮,导致旋涡堵塞流动通道等情况.文中基于不稳定流动机理,提出了通过优化转轮结构改善其水力特性的解决方案,有效抑制了流道内旋涡流动,减轻了流动分离现象,从而提升了机组的运行稳定性.研究结果可为大水头变幅水泵水轮机的优化设计提供理论参考.

来源：2026年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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