异常低水头对水泵水轮机压力脉动的影响

摘要：

为研究水泵水轮机在异常低水头时的压力脉动特性,采用Realizablek-ε湍流模型对水泵水轮机运行于低水头的4个工况点进行了非定常数值计算,得到了蜗壳进口、导叶后转轮前、尾水管的锥管上游和肘管内侧4个监测点的压力信号,并与试验结果进行对比.重点考察了导叶开度37 mm、单位流量0.865 m3/s工况点的压力脉动时域和频域特征.研究结果表明:在异常低水头下,Realizablek-ε湍流模型能够精确地模拟大开度时水泵水轮机的压力脉动;蜗壳入口的压力脉动比较紊乱,在机组刚开启阶段脉动值较大,蜗壳进口压力脉动主频为转频19.78 Hz,说明在此工况下水泵水轮机蜗壳进口的压力脉动受到下游转轮转动的影响;导叶与转轮之间无叶区的压力脉动受到转轮与活动导叶之间的动静干涉作用,呈周期性变化且其主频为叶片通过频率;由于尾水管内部流动及涡带的作用,尾水管内的压力脉动为低频脉动,其主频约为0.35倍转频.

关键词：水泵水轮机、异常低水头、导叶开度、压力脉动、数值模拟

所属期刊栏目：34

分类号：TK730(水能、水力机械)

资助基金：“十二五”国家科技支撑计划项目2011BAF03B01;甘肃省自然科学基金资助项目1310RJZA023

在线出版日期：2016-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：99-104