混流式水轮机主轴中心孔补水对尾水管性能的影响
[Abstract]:When Francis turbine is operated under low load condition, rotating eccentric vortex belt appears in draft pipe, which will cause strong pressure pulsation and vibration, and seriously threaten the safety of factory building. In order to make the unit run stably, this paper presents a method to reduce the instability of draft pipe by introducing high pressure replenishment water from the top crown discharge cone. In this paper, a reliable and accurate three-dimensional unsteady numerical simulation of a Francis turbine in a power station under low load condition is carried out by using commercial software CFX16.0,. The results show that there is an obvious eccentric vortex band in the draft pipe under this condition. The pressure fluctuation with larger amplitude is in good agreement with the experimental results. Secondly, the numerical simulation of different recharge flow rates under this condition is carried out. The results show that high pressure water replenishment in draft tube can effectively reduce the flow loss in draft pipe, and the smaller the flow loss is with the increase of water supply, the smaller the flow loss in the draft pipe is. However, excessive recharge will reduce the pressure on the positive back of the blade and affect the cavitation performance of the turbine. Therefore, the amount of water replenishment must be considered comprehensively. High pressure recharge of the central hole of the spindle can increase the axial velocity at the outlet of the runner, thus changing the distribution of the velocity field in the vortex belt and effectively eliminating the reflux phenomenon. When the recharge flow rate is too small, the refluxing inhibition effect is not obvious. When the inlet flow rate is 1%, the amplitude of pressure fluctuation in the draft pipe does not change much, and the improvement effect is not obvious. When the inlet flow rate is 3%, the vortex band in the draft pipe changes from double helix to single helix, and the amplitude of pressure fluctuation in the cone section increases, and the instability increases. When the inlet flow rate is 5%, the pressure fluctuation amplitude in the draft pipe decreases from 18.4% to 1.63%. At the same time, the main frequency of the pressure fluctuation is changed so that it is far away from the main frequency of the runner, so as to avoid resonance and improve the stability of the unit.
【作者单位】: 西安理工大学水利水电学院;
【基金】:国家自然科学基金(51679195,51339005,51379174)
【分类号】:TK733.1
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,本文编号:2445682
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