排灌机械工程学报

作者：卿启维,邓方雄,李文斌,邓慧铭,余志顺,卢加兴,刘小兵*

单位：1. 国能大渡河四川革什扎水电开发有限责任公司, 四川 丹巴 626300; 2. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室, 四川 成都 610039

关键词：冲击式水轮机,射流径向偏移斗叶,转轮受力,压力脉动,稳定性,数值模拟,吉牛水电站

基金：:四川省水电能源创新能力建设项目(2022-510124-04-01-622476);国家自然科学基金资助项目(52009115)

针对冲击式水轮机在实际安装和检修过程中,常出现喷嘴射流中心线偏移转轮斗叶节圆的问题,采用VOF多相流模型和SST k-ω湍流模型,对国电大渡河吉牛水电站冲击式水轮机斗叶内部压力脉动及转轮受力进行了数值模拟,并对射流偏移前后水轮机振摆和效率进行了实测,分析了喷嘴射流中心线径向偏移斗叶节圆对冲击式水轮机稳定性的影响.数据模拟时,水轮机设定3种运行工况:喷嘴射流中心线向转轮斗叶外缘方向偏移、向转轮中心方向偏移,以及无偏移.结果表明射流发生径向偏移后,水轮机轴向力和压力脉动显著增大,而径向力和效率均减小,并且向斗叶外缘方向偏移的压力脉动均大于向转轮中心方向偏移的,更大于无偏移工况的.根据数值模拟结果可得,轴向力最大时达到无偏移工况时的2.27倍;实测结果为向斗叶外缘方向偏移后的轴向振动较无偏移工况的高达3.40倍、径向摆度达到1.30倍.

来源：2023年第12期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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