排灌机械工程学报

作者：李琪飞,龙世灿*,周峰,赵超本,魏显著

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050;2. 甘肃省流体机械及系统重点试验室, 甘肃 兰州 730050;3. 哈尔滨大电机研究所, 黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：水泵水轮机,水轮机工况,预开导叶,内流特性,转轮径向力,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(51566009)第一作者简介:李琪飞(1975—),男,甘肃靖远人,副教授,博士(lqfy@lutcn),主要从事流体机械流动理论研究

为研究预开导叶不同开度下的内流特性,以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,基于SST k-ω湍流模型,进行预开导叶不同开度下全流道三维非定常数值模拟和分析,并与试验结果进行对比验证.探讨活动导叶与转轮之间,以及转轮内的旋涡分布情况,定量分析了转轮受力情况和尾水管压力脉动.结果表明:在同步导叶开度一定的情况下,随着预开导叶个数的增加,其过流部件的流量将会增大,且存在于活动导叶和转轮区域的高速水环也会被破坏,形成紊乱的旋涡.从转轮区域看,在叶片的液道内形成不同的涡结构,其分布的不均匀性将直接影响转轮的受力情况.随着预开导叶个数的增加,这种情况将更为明显,转轮径向力的幅值逐渐增大.进一步分析尾水管压力脉动发现,尾水管压力脉动幅值也随着预开导叶个数的增加而增大,从而导致机组振动加剧、运行不稳定.

来源：2020年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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