混流式水泵水轮机共振条件下动静干涉的水声模拟

• 作者: 刘晶石
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 混流式水泵水轮机 动静干涉 共振条件 水声 模拟 活动导叶 转轮叶片 压力脉动
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 页码范围: 67-73
• 页数: 7页
• 分类号: TK733.1

摘要

在混流式水泵水轮机中，转轮叶片旋转压力场和活动导叶尾流的共同作用，引起动静干涉。这种干涉引起压力波在整个水力机械中的传播。这些压力波的叠加可能导致蜗壳中产生驻波以及产生活动导叶的旋转径向模态，并且会产生较强的压力脉动和振动。本文阐述了混流式水泵水轮机缩尺模型动静干涉的建模、模拟和分析，以及基于一维方法的相关试验装置。混流式水泵水轮机的水声模型考虑了蜗壳、20个活动导叶以及9个转轮叶片。根据活动导叶和转轮叶片之间的非恒定流分布，通过阀网络驱动来确保固定部件和转动部件之间的连接。在水轮机模式下，针对两种不同转轮转速进行了时域仿真。对仿真结果进行了频域分析并且突出了动静干涉激励和蜗壳之间的水声共振。确定了无叶区的旋转径向模态以及蜗壳中的驻波。分析了共振对蜗壳和无叶区中压力脉动相位和幅值的影响。利用特征值分析验证了振型和频率。