双向轴流泵装置双向发电水力特性分析

轴流泵在反向发电时,不同运行工况和几何过流形式可能会导致一定的水力不稳定现象。以某泵站双向轴流泵装置为研究对象,应用SST k-ω模型,对其开展双向发电全流道数值模拟。结果表明:额定转速下,轴流泵装置反向发电效率整体高于正向发电;最优工况下,与正向发电相比,反向发电在泵段有较合理的压力分布,流线相对平顺。正向发电导叶出口压力脉动稳定性较差,对比导叶段漩涡演变和叶轮受力变化规律得出,正向发电导叶内部的大尺度漩涡是引起导叶出口压力脉动不规律以及最优工况效率更低的原因,且是引起叶轮径向力更大的本质原因。研究结果可为泵站双向轴流泵装置及前(后)置固定导叶轴流泵装置在发电工况下的运行稳定性提供理论支撑和工程参考。

智能供水管网的内联闭式水力发电系统的研发

为更好地监测管道泄漏和控制水压,智能供水管网管理系统(简称“智管网”)正逐步应用于城市供水管网。传统的供水监测仪表和传感器多采用蓄电池供电,由于电池寿命与容量有限,使得在实时监测模式下需要经常更换电池,造成经济与人力的耗费。通过数值模拟研究和实验研发了一种结构简单、安装方便的内联闭式水力发电系统,消耗有限的水头便可为“智管网”感应和监测设备及数据传输装置提供可靠的电力,通过提高站点之间的通信频次来保障实时监控,同时避免频繁地更换电池。此外,该管道水轮机通过管道内的喇叭口与挡块设计来实现双向流发电。介绍了该系统的工作设计原理和仿真实验研究结果,以及实测的内联闭式水力发电运行数据。实验结果表明,该系统能够可靠地运行,可为下一步的研发提供宝贵的理论和应用基础。