贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性CFX二次开发模拟

• 作者: 冯建军 朱国俊 李文锋 罗兴锜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 计算机仿真 振动 模型 贯流式水轮机 飞逸过渡过程 二次开发 飞逸转速 压力脉动
• 年，卷（期）: 2017,（13）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 97-103,封3
• 页数: 8页
• 分类号: TK733+.8
• 字数: 5829字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.013

摘要

当水轮发电机组处于飞逸状态时,水轮机内部会出现严重的不稳定现象,容易引起机组的振动.贯流式水轮机因为水头低、流量大、通道短等特点,其过渡过程与常规的立式水轮机有许多不同之处.基于此,该文通过CFX16.0和Fortran程序的二次开发建立了水轮机飞逸过程的数值计算方法,对贯流式水轮机的飞逸过程进行了数值模拟,获得了转速、流量、力矩、轴向力等外特性参数在飞逸过程中的变化历程以及水轮机内部流场的动态特性.结果表明:计算得到的最大飞逸转速为2190 r/min与试验测得的结果较为接近,误差不超过2.5%,验证了该数值方法的可靠性;飞逸过程中其余外特性参数的变化规律均符合高比转速水轮机飞逸过程的流动规律;在飞逸过程中,由于转速和流量的增加使得水轮机转轮进口相对液流角降低,水流在叶片吸力面进水侧靠近叶缘处发生撞击形成高压,在叶片压力面进水侧叶缘处出现脱流产生负压,并随着转速的升高,高压区和低压区逐渐增大,转轮叶片受力变得极为不均匀容易引起疲劳破坏;同时,转速的增加使得转轮出口环量增加,在尾水管内部将会形成偏心的螺旋涡带,引起了强烈的低频压力脉动,振幅最大可达到试验水头的104%,不利于机组的安全稳定运行.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	罗兴锜	西安理工大学水利水电学院	154	2176	24.0	38.0
2	朱国俊	西安理工大学水利水电学院	31	153	8.0	11.0
3	冯建军	西安理工大学水利水电学院	43	263	10.0	14.0
4	李文锋	西安理工大学水利水电学院	8	67	5.0	8.0