含导叶不同步装置的水泵水轮机全特性的内特性解析

利用叶片式水力机械内特性解析理论,建立了含导叶不同步装置的水泵水轮机的水轮机区和反水泵区的全特性曲线的数学表达式,得出了求解这两种工况下当量开度的方法。结合水泵水轮机生产厂家所提供的原始模型全特性曲线,对水轮机飞逸工况特征点和水轮机零流量工况特征点给出经验计算公式。含导叶不同步装置机组的理论全特性曲线与实测全特性曲线的对比验证了该理论的工程实用性。

泵及其系统失压特性研究与计算

通过试验表明 ,在突然停泵和突然关闭泵出口阀两种失压工况下 ,系统中流量和压头出现振荡 ,水流出现正、反向交替流动 ,同时伴有空穴的产生、发展和溃灭 ,使全系统进入瞬变工况。阀突然关闭造成的泵出口管路高压 ,使泵出口压头呈现先突然升高再快速下降的振荡曲线 ,它反映出系统失压对泵组运行的影响是明显的。用固定波速无气体释放模型和变波速有气体释放模型对管系中的瞬变工况进行了计算。压头计算结果与试验结果较接近 ,而计算的空穴变化规律只在初始阶段较为符合。

加导叶轴流泵水动力特性研究

用数值方法计算了加导叶轴流泵的水动力特性。在质量守恒定理和动量守恒定理的基础上建立不可压缩流体的积分方程,以SIMPLE为基本算法,结合速度修正方程和压力修正方程,求解轴流泵的内部速度场和压力场,采用基于二方程雷诺数时均方程方法研究轴流泵的湍流模型。用数值方法建立轴流泵的三维数学模型,用混合网格布置方法提高计算精度。分析了不同流量下加导叶轴流泵器的流量和扬程、功率和效率的关系;研究了导叶对轴流泵水动力性能的影响。

南水北调东线江都四站装置模型的试验研究

为了保证南水北调东线江都四站实型机组高效稳定运行,对模型装置不同叶片转角下的装置性能、空化性能和飞逸转速进行了测量,确定了水泵的扬程、效率与流量之间的关系和不同工况下的最大飞逸转速。试验结果表明,装置模型流量大、效率高,符合节能改造要求,在叶片转角φ为+2°时,最高效率达到79.34%。采用高频振动加速度传感器对不同工况下装置的振动信号进行了采集和分析。并得出结论,在不同叶片转角下,x、y、z三个方向的振动强度都随扬程的增高而逐渐增强。在扬程高于7.0m的工况下,振动强度随扬程的变化明显,振动幅度急剧提高。在最高扬程为8.8 m时,装置模型振动较强,但仍能安全可靠运行,该结论为江都四站实型机组的稳定运行提供了科学依据。

水泵水轮机“S”特性及其性能改善

水泵水轮机在"S"特性区内会发生机组并网困难或者甩负荷过程中水压异常上升,使机组振动加剧。为了探究"S"特性发生的原因以及相应的改善措施,本文对水泵水轮机模型分别在同步导叶和不同预开启导叶条件下进行能量试验及全流道内流场的CFD数值计算,通过对试验结果与计算结果的研究表明:在小流量工况下,由于离心力以及转轮叶片进口冲角非常大,在活动导叶与转轮进口之间以及转轮内形成大范围的漩涡流动,这些漩涡对于对流动的阻滞是导致水泵水轮机"S"特性的重要原因;通过预开启部分导叶的方法,强制增大了过流量,使得转轮进口及转轮叶片之间的漩涡减少,水泵水轮机能够有效的避开"S"特性的影响。

一种新的水泵水轮机全特性曲线处理方法及其工程应用

为了提高抽水蓄能电站过渡过程动态仿真计算的精确性,本文研究了Suter变换及其改进方法的优缺点,深入分析了各单位量之间的相互联系,将相对开度y引入自变量,根据曲线变化趋势引入常数项修正系数,优化数学变换形式,最终提出一种新的水泵水轮机全特性曲线处理方法,并将该方法用于具体工程实例计算中,计算结果与实际试验数据较为一致,证明了本文提出的新方法是实用、有效的。