水泵水轮机过渡过程下的流固耦合分析

为了研究过渡过程下流固耦合作用对水泵水轮机转轮叶片的影响,以某水泵水轮机模型为研究对象,采用单向流固耦合方法对内部流场与结构场进行数值计算。综合分析了流固耦合作用对水泵水轮机非定常流场和动力学特征的影响。研究发现:在飞逸工况下,转轮叶片中心流面存在不同程度的高速水环,涡结构明显;叶片最大应力主要分布于叶片与上冠、下环的连接处;应变最大处均在叶片中部,同时随着叶片位置从高压侧至低压侧,应变也逐渐减小。

考虑风水互补调节的抽蓄机组无叶区压力脉动特性研究

混流式水泵水轮机的四象限特征曲线存在着“S”特性区、驼峰区、反水泵区及水泵制动区等过渡区域,机组运行工况复杂。受风电机组运行特性的影响,抽蓄机组经常在多个工况之间转换,机组在水轮机和水泵状态之间频繁切换,都会穿越四象限曲线中的各过渡区域。过渡区域的不稳定运行特性可能导致水泵水轮机机组产生强烈的振动,造成机组并网困难,甚至因压力超标影响电站的安全稳定运行。为进一步了解无叶区压力脉动特性,采用非定常数值模拟的方法,选取水泵水轮机4个开度下的48个工况点的无叶区压力脉动特性进行了研究。研究得出,在除驼峰区之外的所有工况点,无叶区压力脉动均为主频9fn的无叶区动静干涉压力脉动,动静干涉作用对无叶区压力脉动的幅值以及周向分布均具有重要的影响。