水泵水轮机导水机构与转轮动应力特性分析

TV734.1; 为探究水泵水轮机转轮和导水机构的动应力特性,通过建立水泵水轮机导水机构(固定导叶与活动导叶)及转轮的固体域模型,并基于流固耦合的方法对转轮、导水机构在水泵水轮机发电、抽水等多工况展开计算分析,以获得转轮及导水机构的应力特性.计算结果表明:转轮叶片与上冠"T"型连接处的应力集中与转轮进口处旋涡发展状态有关;转轮与活动导叶间的动静干涉是无叶区压力脉动的主要来源,且主频为叶片通过频率;较小开度或低水头工况下机组运行靠近不稳定区,活动导叶与转轮的动应力均较大,但活动导叶对水流的约束引导作用使其动应力值相比于转轮更高,且流量的增大有利于降低转轮所受动应力.因此可考虑...

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Bibliographic Details
Published in中国农村水利水电 no. 1; pp. 207 - 224
Main Authors 张涛, 孔令华, 谭信, 覃海龙, 方品政, 任慎明, 郭绘娟, 张玉全, 郑源
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 福建仙游抽水蓄能有限公司,福建 莆田 351267%河海大学能源与电气学院,江苏 南京 211100%河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098 2024
Subjects
dynamic stress analysis
水泵水轮机
流固耦合
数值模拟
动应力分析
pressure pulsation
pump-turbine
FSI
numerical simulation
压力脉动
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ISSN1007-2284
DOI10.12396/znsd.230576

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Summary:TV734.1; 为探究水泵水轮机转轮和导水机构的动应力特性,通过建立水泵水轮机导水机构(固定导叶与活动导叶)及转轮的固体域模型,并基于流固耦合的方法对转轮、导水机构在水泵水轮机发电、抽水等多工况展开计算分析,以获得转轮及导水机构的应力特性.计算结果表明:转轮叶片与上冠"T"型连接处的应力集中与转轮进口处旋涡发展状态有关;转轮与活动导叶间的动静干涉是无叶区压力脉动的主要来源,且主频为叶片通过频率;较小开度或低水头工况下机组运行靠近不稳定区,活动导叶与转轮的动应力均较大,但活动导叶对水流的约束引导作用使其动应力值相比于转轮更高,且流量的增大有利于降低转轮所受动应力.因此可考虑通过改变导叶尾端与转轮进口间距,调整无叶区宽度或调整机组运行区域,避免长时间运行在低负荷、小开度工况下可进一步改善转轮所受动应力情况.
ISSN:1007-2284
DOI:10.12396/znsd.230576