三配流窗口轴向柱塞泵非死点过渡区特性研究

三配流窗口轴向柱塞泵有效地解决了在泵控单出杆液压缸两腔流量不同造成的不配对问题。但是三配流窗口轴向柱塞泵中的非死点过渡区存在流量脉动和压力冲击问题,针对此问题提出在非死点过渡区和上死点过渡区开设阻尼孔,两个阻尼孔通过孔道连接,平衡非死点过渡区与上死点过渡区压力。根据配流面积函数,在AMEsim软件里面搭建柱塞泵模型,仿真有无阻尼孔,开设阻尼孔的大小和位置等参数对柱塞泵的流量和压力的影响,确定出合适的配流盘结构。结果表明,开设阻尼孔油道可以减小过渡区压力变化梯度,降低柱塞泵在过渡区的压力冲击和流量脉动,同时减小泄漏和油液压缩耗能,提高容积效率。

水泵水轮机水泵工况顶盖下腔特殊压力脉动模型试验研究

随着抽水蓄能电站建设的加速推进,高水头、大容量的抽水蓄能机组逐渐成为发展主流。部分高水头大容量抽水蓄能机组在水泵工况运行时,监测到顶盖下腔出现特殊频率的压力脉动现象,引起了业内的广泛关注。为了深入揭示该现象的产生机理,通过设置干扰物的方法,改变流道中的流态,开展顶盖下腔特殊频率模型试验研究。试验结果表明:通过对无叶区流态的干扰,顶盖下腔与无叶区压力脉动发生变化,特殊频率幅值与区域被减弱,水泵工况顶盖下腔出现的特殊频率压力脉动现象主要受无叶区流态影响,而受顶盖下腔体流场影响较小。

某电厂混流式机组振动区试验及机组运行分区

针对水电机组在发电过程中可能存在的机组振动、大轴摆动、尾水管压力脉动等稳定性问题,以某水电厂机组为例,对其进行变转速、变励磁、变负荷试验,获得机组在不同水头下不同部位的振动、摆度、压力脉动等信息,并通过对比分析试验过程中采集的数据,制定出机组稳定运行区域,为电厂的高效、安全运行奠定了基础。

万家寨水轮机运行状况对水轮机选型设计的启示

万家寨水电厂安装的六台混流式水轮机分别由天阿公司 ( 1#～ 4#)和希科公司 ( 5 #、6#)制造。作者对其 4年或 2年多实际运行情况进行了分析 ,对水轮机采用了低参数、5 #、6#即设计水头高于最高水头、尾水管相对压力脉动值(ΔH H)模型和真机不相似、水轮机采用抗磨蚀涂层投产、水轮机三个运行区域进行了论述 ,提出了水轮机选型应提倡“稳定性第一”的原则 ,并对真机运行尽量进行全面实测分析 ,划分运行区 。

抽水蓄能机组“S”区模型压力脉动特性研究

抽水蓄能机组的稳定运行对电站至关重要,机组的"S"区特性对机组稳定、顺利并网起决定性作用,因而,本文从理论分析和模型试验两方面着手,对抽水蓄能机组"S"区的压力脉动特性、重复性迚行研究,以期对电站的实际运行提供一定理论指导依据。

轴流泵马鞍区水力性能与压力脉动测试与分析

为了分析轴流泵在马鞍区工况的运行特性,对一轴流泵不同工况下的外特性和压力脉动进行了测试,重点分析了轴流泵马鞍区水力特性和压力脉动特性.试验结果表明:模型泵H-Q曲线在0.50Qd^0.60Qd内表现出明显的马鞍形,且扬程在马鞍区内0.55Qd工况时达到最小值,较0.60Qd工况扬程降低0.33 m,为设计工况下扬程的5.5%;叶轮进口和泵出口处压力脉动具有较为明显的周期性,单个周期内压力脉动表现出明显的4波峰4波谷特征;0.55Qd工况时,叶轮进口处压力脉动峰峰值为设计工况的2.3倍;各工况下导叶中间和出口处压力脉动规律较为复杂;叶轮进口压力脉动主频为叶片通过频率,0.55Qd工况叶频处的幅值最大,高于设计工况27.6%.小流量工况下,导叶中间、导叶出口处压力脉动在频域内出现较多低频信号,压力脉动频率成分较复杂.泵出口压力脉动主频在1.00Qd工况下明显表现为叶频.研究成果可为轴流泵不稳定运行特性的优化提供参考.

抽水蓄能机组无叶区压力脉动改善与厂房减振研究

张河湾电站机组自投产以来,在发电工况,特别是满负荷时存在强烈的振动,严重危害设备的运行安全,同时对厂房结构也有一定的破坏作用.本文通过对电站3号机组开展全面系统的振动测试分析,发现转轮叶片与活动导叶之间动静干涉产生的无叶区压力脉动幅值较大,且主频100Hz与局部厂房结构的某阶固有频率接近,引发了局部厂房结构共振.为此,从减小水力振源的激振能量入手,对张河湾电站3号机进行了转轮改造,改造后无叶区压力脉动明显下降,厂房振动有效值大幅降低,成功解决了厂房振动问题.

提升管射流影响区内压力脉动特性研究

在提升管大型冷模实验装置中,采集了两种射流形式(射流向上倾斜和射流向下倾斜)提升管射流影响区内的压力动态数据,获得了压力脉动强度的轴、径向分布,并结合压力脉动信号的小波分解分析了不同射流形式对提升管内气固间作用规律的影响,建立了射流影响区内压力脉动特性与射流速度的联系。结果表明,与向上倾斜射流相比,向下倾斜射流使得提升管内压力脉动标准偏差整体数值增大约30%,而轴向、径向变化梯度均有所减小,气固混合过程的强度增大。小波分析结果表明,随着射流速度的增大,射流向上倾斜时,射流喷嘴入口截面附近区域小波能量整体数值将降低约25%,而在射流向下倾斜的射流影响区内小波能量整体数值将增大29%左右,其中ED4、EA8能量占比最大;向下倾斜的射流能有效增加射流影响区内高频压力脉动强度,有利于提高气固接触效果。

中高水头船闸改扩建工程坝下消能区土石围堰水力计算方法

中高水头船闸改造扩建工程中坝下消能区水流流态复杂,对枢纽发电泄洪时土石围堰附近水流脉动压力、冲击压力等与围堰安全稳定性密切相关的参数有较大影响。重点分析围堰布置形式及其附近水流流态对其抗滑、抗倾覆性能的影响,提出脉动压力及力偶水力计算方法。通过该方法在富春江船闸扩建改造工程围堰安全稳定性研究中的应用,分析沉箱组合过水围堰的脉动压力、冲击压力的变化特性,明确围堰抗滑、抗倾覆性能。

高水头抽水蓄能机组减振降噪评估及工程实践

振动和噪声超标问题在高水头抽水蓄能机组较为常见,其产生原因与无叶区压力脉动相关。因此,抽水蓄能电站减振降噪的有效措施之一是降低无叶区压力脉动。本文开展真机尺度三维非定常可压缩数值计算,预测转轮修型对无叶区压力脉动的降低程度,进而评估转轮修型的减振降噪效果。计算结果显示,修型方案能够有效降低无叶区压力脉动混频幅以及18倍转频幅值,对改善机组振动和噪声问题非常有效。现场实测数据显示,改造后无叶区压力脉动降低程度与数值预测结果非常接近,机组顶盖振动和水车室噪声也得到了明显的改善。

抽水蓄能电站厂房振动问题分析及经验

针对张河湾抽水蓄能电站存在的厂房振动问题,对发电工况和水泵工况下的厂房与机组振动和压力脉动信号进行了分析,确定了引起厂房振动问题的原因是由于无叶区动静干涉引发厂房局部共振所导致,提出并实施了转轮和导叶更换解决方案,转轮和导叶更换后无叶区压力脉动大幅减少,厂房振动控制在可接受的水平上。案例经验在国内乃至国外的抽水蓄能电站均为首次,可为类似抽水蓄能电站厂房振动问题提供参考,同时也对大型水泵水轮机的水力设计有着重要的借鉴作用。

降低混流式水轮机高部分负荷压力脉动方法探讨

针对混流式模型水轮机研发中有关降低高部分负荷压力脉动的方法进行了探讨。通过不同转轮多个方案的模型试验和深入比较,掌握了不同形式泄水锥对混流式水轮机高部分负荷压力脉动的影响规律以及不同补气位置对长泄水锥混流式水轮机转轮压力脉动的影响,为电站运行中降低高部分负荷压力脉动提供了科学依据。

抽水蓄能机组甩负荷时无叶区压力幅值特性

甩负荷是抽水蓄能机组的正常设计工况,此时无叶区经历过流系统最为严重的压力脉动,对机组运行稳定产生深远影响。长期以来,对无叶区压力及其脉动研究主要集中于数值模拟、模型观测,对真机试验研究少。以某抽水蓄能电站6台机组单机甩额定负荷时无叶区压力信号为分析对象,基于Savitzky-Golay滤波器对压力信号进行处理,分离出了趋势压力与脉动压力,阐释了趋势压力与脉动压力的主要影响因素,并指明了亟须解决的问题。研究表明:甩负荷过程中无叶区趋势压力主要受转速影响,与转速的相关系数在0.99左右;脉动压力峰峰值受动静干涉、旋转失速等影响,是额定负荷稳定运行时的7~22倍,显著高于数值模拟结果。

新型提升管进料段内压力脉动强度分布的影响因素

通过大型冷模实验,考察了油剂逆流接触提升管进料段内压力脉动强度的轴、径向分布,并结合射流气浓度分布、预提升气浓度分布和颗粒浓度分布分析了气固间作用特征及其对流动的影响.结果表明,根据喷嘴射流、预提升气及颗粒相对压力脉动的贡献,可将新型提升管进料段沿轴向由下而上分为喷嘴进气上游影响区（H=-0.375^-0.1 m）、喷嘴进气控制区（H=-0.1~0.375 m）及喷嘴进气下游影响区（H=0.375~0.675 m）.进料段内压力脉动相对标准偏差径向分布的模拟值与实验值吻合较好.