高海拔地区导叶开角对混流式水轮机效能影响初探

为了探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下的对厂房建筑的影响情况,对海拔2968m的某混流式水轮机试验模型选取多个工况点进行试验,通过原型观测分析不同工况下水轮机的实际运行中对厂房建筑所造成的影响。试验结果表明:当水轮机的导叶开角处于6°~12°时,由于整体压力及转轮流速变化不均,从而使尾水管产生了严重的偏心涡带,整个厂房建筑可以感到明显的振感,尤其是在试验台上的振感更为明显,并且可以清晰地听到明显的噪声。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,整体压力及流速变化较为均匀,水轮机组的运转过程也比较平稳,没有明显的振感和噪声。当导叶开角达到32°以上时,压力的整体变化比较平稳,只是在出口处突然发生紊乱,此时机组运转声音发生明显的改变,整个厂房的振感较前阶段有明显增强。

高海拔地区混流式水轮机模型的效率试验分析

为探究高海拔地区混流式水轮机在不同工况下水力效率情况,采用模型试验的方法对海拔2968 m的混流式水轮机模型实验平台开展效率试验,分析不同工况下水轮机的效率变化以及实际运行状况。结果表明:当导叶开角在6°以下运行时,转轮处产生柱状螺旋偏心涡带,并伴随大量气泡的产生,振动明显,随着转速的上升,效率下降,涡带加剧,且伴随剧烈的振动。当导叶开角为6°~12°时,效率随着转速的上升均呈先上升后下降的变化规律,当效率开始下降时会出现不明显的涡带,效率下降到70%以下时,涡带明显加剧,且为柱状螺旋轴心涡带,振感明显。当导叶开角为12°~32°时,在此区间内,效率随着转速的提高均呈先上升至最高点之后缓慢下降,整个过程偶尔会出现不明显的涡带及其泡,振感较之前有很大改善,且导叶开角在此区间内,效率达到最高点。当导叶开角达到32°以上时,此时机组运转声音发生明显的改变,振感较前阶段增强,效率下降明显,产生不知名涡带。该研究可为高海拔地区混流式水轮机的安全稳定运行提供一定的参考。