水轮机稳定性研究

• 作者: Farid MATZOUJI
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 水泵水轮机 不稳定性 数值模拟计算 水力发电设备 ALSTOM 机械振动 相互作用 固定部件
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 页码范围: 61-68
• 页数: 8页
• 分类号: TK73

摘要

水轮机不稳定性是周期性压力脉动的根源，并引起机械振动，某些情况下还会导致过早的机械故障。本文主题是对ALSTOM水力发电设备的详细研究。重点研究两种不稳定源：叶片出水边的漩涡脱落和旋转固定部件之间的相互作用。第一部分对截短尾部的NACA009翼型剖面进行了数值模拟和试验研究。验证了构造的数值模拟。数值模拟和试验结果的频率具有很好的一致性。对三个不同的NACA翼型及原来的固定导叶翼型分别进行了数值模拟和试验的比较。并由此研究了出水边厚度和几何形状的影响。结果显示数值模拟在频率预测上是非常可靠的。通过ANSYS数值模拟计算出的脉动力量级和试验振动结果进行了比较。对结果的量级进行了讨论，并讨论了和出水边几何形状的联系。第二部分是对高水头水泵水轮机的旋转固定部件之间相互作用进行的数值模拟。首先是一个360°的三维计算。然后通过对连续几何体和网格进行简化来减少数值模拟的时间，而这一简化已经得以验证。这样就能对变化的参数进行更快的研究。并给出了活动导叶开口和转轮叶片数的结果首步计算结果。