降低混流式水轮机高部分负荷压力脉动方法探讨.pdf

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1、摘要：针对混流式模型水轮机研发中有关降低高部分负荷压力脉动的方法进行了探讨通过不同转轮多个方案的模型试验和深入比较，掌握了不同形式泄水锥对混流式水轮机高部分负荷压力脉动的影响规律以及不同补气位置对长泄水锥混流式水轮机转轮压力脉动的影响，为电站运行中降低高部分负荷压力脉动提供了科学依据：关键词：高部分负荷压力脉动：模型水轮机：试验研究中图分类号：TK730．2文献标识码：A文章编号：1001—9006(2010)03—0025一()6MethodstoReducePressurePulsationinHighLoadZoneofFrancisTurbineMod

2、elsOMN(Don曲ngElectricalMachinmYCo．Lid．，618000，Deyang．Sichuan，China)Abstract：Thispaperdiscussesthemeth()(1sofre(hmingpressurepulsationinhighloadzoneofFrancisturbinemodels．Bywayofdeepstudiesandexperiments，Wemastertheinfluencelawsofdiferenttypesofrunnerconeonpressurepulsationinhigh-loa

3、dzoneofFrancisturbinerunner，andtheinfluenceofdiffe~’entair—admissionpositiononpressurepulsatiunofFrancisturbinerunnerwithhmgerrunnercone．thusestablishingascientificbasisfi)rreducingspecialpressul’pulsationzonewithhydraulieturbineoperation．Keywords：[}ressurepulsationinhigh-Ioa(1zone；

4、l1vdraulicturbinemodel；experimentalstudy近年来随着大型混流式水轮机单机容量和机在混流式模型水轮机研发时通过优化过流通道设组尺寸不断加大，相继出现不同程度的机组振动、计降低尾水管涡带压力脉动从而减小水轮机高部叶片裂纹等问题，特别是由于高部分负荷压力脉分负荷、高频率压力脉动带的有效措施。动引起的机组颤抖、共振、强噪音现象更是直接1水力稳定性问题≯⋯薯u=u囊危及电站安全运行，此其水力稳定性问题已经从水力上讲，混流式水轮机综合特性曲线图引起大型混流式水轮机业主及制造业的普遍关注。可划分为四大区域：正、负环量区和正、负冲角混流式

5、水轮机水力稳定性问题非常复杂，是困扰区。当水轮机运行于高水头高部分负荷以及低水国内外水电行业的世界性难题。如何通过水轮机头低负荷T况时，由于转轮出口正负环量将引起优化设计，消除或者削弱水轮机流道尤其是尾水强烈的尾水管高幅值压力脉动，严重的会引起强管内“高部分负荷、高频率压力脉动带”现象，烈的机组振动，而且偏离最优工况(近似零环量1越降低水轮机压力脉动，改善水力稳定性，已成为远，情况越差，是极其不稳定的涡流区；当水轮水轮机水力研究的重要目标之一。本文着重探讨机偏离最优一况(无冲角)运行时，转轮进VI正负冲收稿日期：2010-03—20作者简介：钱敏(t966一)

6、，女，高级工程师，1988年毕业于两华大学能源与环境学院，现在东方电机有限公司研究试验中心长期从事水轮机水力设计T作。25角在叶片正背面引起脱流，形成流道旋涡带人尾域噪声明显区别于超低负荷、典型涡带区以及满水管形成高频压力脉动。这些T况压力脉动的好负荷区，类似于闷雷声，有时伴有回音出现。在坏都直接关乎机组运行的稳定性，因此大型混流该区域运行时，模型机组出现噪声的频率较其他式机组水轮机运行稳定性一直是人们非常关注的区域高。问题。在机组设计阶段，除对振动部件刚、强度通常，对混流式水轮机稳定性研究时会在蜗等动、静态特性进行分析外，人们更加重视水力壳、导叶前转轮后、尾

7、水管锥管、尾水肘管等部稳定性指标。压力脉动性能是衡量水力稳定性的位布置压力脉动测点。对以往的研究成果分析发重要标志，以往人们往往规定尾水管压力脉动幅现：压力脉动在整个流道中从尾水管向上逐步传值和频率来考核混流式水轮机运行稳定性，但近播，同一T况下，尾水管内的压力脉动幅值最大，年来由于测试手段的发展，人们不再仅仅注意一从尾水管至蜗壳进口的压力脉动幅值依次减小。般的尾水管低频压力脉动，水轮机运行于高部分在高部分负荷T况下，因转轮进口脱流和出口水负荷区域时出现的中高频率压力脉动越来越受到流旋转，有强烈的不稳定涡流脱出，产生偏离尾高度重视。水管轴线旋转的不稳定偏心涡带

8、。随着偏心涡带高部分负荷压力脉动带发现