混流式模型水轮机部分负荷压力脉动的识别和模拟

• 作者: Christophe Nicolet 李军（译） 王正伟（校）
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 混流式水轮机 模型 压力脉动 识别 模拟
• 年，卷（期）: 2006,（2）
• 页码范围: 56-63
• 页数: 8页
• 分类号: TK730.7

摘要

在低空化系数、高部分负荷运行工况下，高比转速混流式水轮机模型机组会出现2～4倍转频t的压力脉动。在FLINDT研究项目中，测量了混流式模型水轮机尾水管壁面104个测点位置的压力数据，表明压力脉动的主要频率是25．7fn。分析尾水管压力脉动在2．5fn频率处的相位差，表明在尾水管肘管人口部分存在压力扰动源。该位置压力信号的频谱分析表明，能量均匀地分布在0-7fn频率范围内。出现均匀分布的原因是涡带在尾水管内运动过程中与壁面发生碰撞。根据试验测得的相位差结果可以计算沿着尾水管传播的波速，有了波速数据就可以用SIMSEN工具模拟整个试验装置。考虑在压力扰动源位置出现白噪声干扰后，对整个试验装置（包括模型水轮机、管道系统）的水力声学特性的模拟结果，给出整个水力系统的吲有频率：模拟结果中出现2．46L的特征频率．相应的振型和试验结果很吻合：对受迫扰动问题也进行了模拟，它包括两部分，一部分是直锥管段测得的同步压力波动，另一部分是频率为涡带运动频率的压力脉冲。模拟的扰动信号反映了涡带的同步扰动，扰动信号的能量来自于涡带与尾水管壁而的碰撞：整个试验装置的压力脉动分析表明2．46fn频率处的幅值最明显，这一结果揭示了激励机理。