水泵水轮机四象限工作区流动特性数值分析

摘要：

抽水蓄能电站工况转换频繁，过渡过程中水泵水轮机可历经全特性4个象限，不稳定的复杂流动演变使过渡过程中事故频发。本文针对某低比转速模型水泵水轮机进行四象限全流道数值计算，得到同一开度下水轮机内部流态的演变规律。结果显示，在水泵区部分负荷工况，导叶区产生旋转失速现象，失速区的个数随流量大小变化；失速涡阻塞流道，使局部压力升高，产生周向传播的低频压力波动。在水泵制动区，当转速较高时，离心力作用使得水流不能均匀进入转轮，在转轮内产生旋转失速现象。在水轮机反“S”区，转轮进口产生的回流漩涡结构随流量在某些工况点的突变，导致沿转轮进口展向的流速分布呈现随流量而突变的现象。入流分布在飞逸点附近的突变使水流对转轮的做功特性发生突然变化，可能是导致空载不稳定的原因。

关键词：水泵水轮机、旋转失速、S特性、数值模拟、不稳定性

分类号：TK730.2(水能、水力机械)

资助基金：国家自然科学基金重点资助项目51039005

在线出版日期：2015-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：859-868