水泵水輪機泵工況開停機過程導葉小開度區(qū)特殊流態(tài)研究.pdf

1、水泵水輪機在運行過程中工況轉(zhuǎn)換頻繁，在工況轉(zhuǎn)換過程中保證機組穩(wěn)定運行是至關重要的。近年來，在某些抽水蓄能電站水泵水輪機開停機過程中，當活動導葉開度很小時，導水機構(gòu)會出現(xiàn)振動和異常噪音。為了找出引起這種不穩(wěn)定現(xiàn)象的原因，論文對水泵水輪機泵工況開停機過程小開度區(qū)出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象進行了深入研究。
　　論文以天荒坪電站水泵水輪機為研究對象，建立了從蝸殼進口至尾水管出口的三維全流道幾何模型，以電站全系統(tǒng)過渡過程計算結(jié)果為邊界條件，運用動網(wǎng)格

2、技術(shù)對其開停機過程進行了詳細的研究，定量分析了開停機過程中特殊流態(tài)的形成機理和流動規(guī)律。研究表明，導葉間的主流會隨著開度的變化在兩種流態(tài)之間偏轉(zhuǎn)。即在常規(guī)流態(tài)（Ⅰ型流態(tài)）與特殊流態(tài)（Ⅱ型流態(tài)）之間變化。在開機過程中，當開度非常小時，主流呈現(xiàn)Ⅱ型流態(tài)，隨著開度的增大，主流開始從Ⅱ型流態(tài)向Ⅰ型流態(tài)偏轉(zhuǎn)，當開度繼續(xù)增大時，主流呈現(xiàn)Ⅰ型流態(tài)。在停機過程中，當開度較大的時候，主流呈現(xiàn)Ⅰ型流態(tài)，隨著開度減小，主流開始從Ⅰ型流態(tài)向Ⅱ型流態(tài)偏轉(zhuǎn)，當開度

3、繼續(xù)減小，主流呈現(xiàn)Ⅱ型流態(tài)。
　　在周向不同導葉之間，流態(tài)偏轉(zhuǎn)的開度和偏轉(zhuǎn)時間略有不同，但趨勢一致。開機過程和停機過程流動的偏轉(zhuǎn)過程也有差異，停機過程流動偏轉(zhuǎn)持續(xù)時間長，主流在偏轉(zhuǎn)過程中會往復擺動。主流的偏轉(zhuǎn)會引起導葉周圍流場的劇烈變化，使得活動導葉水力矩發(fā)生突變，引起導水機構(gòu)產(chǎn)生異常振動和噪音，研究結(jié)果與電站開停機過程小開度區(qū)實際運行結(jié)果相吻合，揭示了水泵水輪機開停機過程中導水機構(gòu)產(chǎn)生振動的原因。
　　通過分析活動導葉在開