排灌机械工程学报

作者：周颖,郑源*,何中伟,孙奥冉,张付林,汪昊蓝

单位：1. 河海大学水利水电学院, 江苏 南京 210098;2. 河海大学创新研究院, 江苏 南京210098;3. 华东勘测设计研究院, 浙江 杭州 311100

关键词：轴流泵,泵站,反向发电,压力脉动,数值模拟,流固耦合

基金：国家自然科学基金资助项目(51579080)

为研究南水北调东线某泵站机组反向发电的稳定性,对流道进行了全数值模拟,以研究反向发电工况的压力脉动及应力分布规律.在导叶进口、转轮进口和出口3个截面设置监测点.计算结果表明,轴流泵在反向发电工况下,转轮进口及出口处监测点的压力脉动时域图呈现周期性变化规律.压力脉动频率受转轮转频影响,集中在低频.转轮进口处中部及边缘处水流压力脉动明显,最大压力脉动发生在转轮出口处的中部水流,压力脉动幅值是转轮出口边缘处的近3倍,是转轮进口处中间及边缘的近2倍.叶轮出口处,压力脉动从轮毂到轮缘逐渐增大.研究结果表明,叶片总形变主要分布在叶片进水侧,其形变沿轮毂到轮缘方向逐渐增大;应力主要集中在叶片压力面与吸力面的根部,最大等效应力出现在叶片吸力面的叶轮根处.最大等效应力值在叶片材料安全范围内,对转轮运转机组寿命及破坏不构成影响.

来源：2019年第6期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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