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水輪機(jī)性能的指標(biāo)的認(rèn)識

2020-10-17 01:40:43      來源:宜賓富源      點(diǎn)擊:0

      評價水輪機(jī)性能的指標(biāo):水力效率、空化系數(shù)、壓力脈動,運(yùn)行中面臨的主要問題:空化與振動,主要表現(xiàn)在下面幾點(diǎn):

水輪機(jī)

(1)部分負(fù)荷壓力脈動問題普遍存在
(2)空化和壓力脈動誘發(fā)振動,振動加劇疲勞,導(dǎo)致葉片裂紋
(3)巨型水輪機(jī)轉(zhuǎn)頻易與流動激振頻率接近而引發(fā)共振

壓力脈動控制是水輪機(jī)行業(yè)的世界性難題,完善的性能預(yù)估流程也是開展水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)及優(yōu)化的基礎(chǔ)。
水輪機(jī)
空化性能預(yù)測
(1)螺旋型渦帶(小開度),渦帶集中于直錐段,旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)方向一致,旋轉(zhuǎn)范圍幾乎占據(jù)了整個直錐段,在中心死水區(qū)形成空化區(qū)。


(2)柱狀渦帶(大開度),渦帶旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向相反,在旋轉(zhuǎn)過程中隨著螺距的增大強(qiáng)度變?nèi)酰⒅饾u消失。


空化機(jī)理:空泡的形成、發(fā)展過程、潰滅的行為特性以及空泡間的。

空化監(jiān)測
(1)空泡潰滅時產(chǎn)生高頻脈沖波和輻射空化噪聲,提取表征空化的特征信號,建立空化特征值與空化強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)。
(2)空化信號與空化程度之間尚未形成明確對應(yīng)關(guān)系,為實(shí)時評估機(jī)組空化發(fā)展程度帶來困難

水力機(jī)組振動與穩(wěn)定性問題:
(1)考慮旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的非穩(wěn)態(tài)流、空化流、分離流、多尺度湍流流動機(jī)理非常復(fù)雜,是研究基礎(chǔ)。
(2)穩(wěn)定工況的轉(zhuǎn)換過程和大波動過渡過程中的瞬變流動特征描述困難,是機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中的難題。
(3)部分負(fù)荷工況下過流部件和流動介質(zhì)間的相互作用誘發(fā)的振動影響穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。
(4)水力發(fā)電系統(tǒng)中的水力系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)需要進(jìn)行耦合研究。

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