带分流叶片水泵水轮机“S”区内流特性研究

发布时间：2021-01-18 00:24

　　抽水蓄能电站是世界公认的可靠调峰电源,可以配合风电、核电等低碳能源电网系统进行调峰填谷。抽水蓄能电站的关键机组是可逆式水泵水轮机组,可逆式水泵水轮机在水轮机工况下运行时有较为明显的“S”特性,“S”特性的存在会严重影响机组稳定运行,导致启动成功率低,工况转换和并网困难等问题,难以最大程度的发挥抽水蓄能电站的作用。本文以国内某抽水蓄能电站的带分流叶片水泵水轮机模型为研究对象建立水力模型,并结合该模型试验的试验报告,采用SST k-ω湍流模型,选取带分流叶片水泵水轮机7.5度导叶开度及23.5度导叶开度下,水轮机工况、零流量工况附近的制动工况和反水泵工况进行数值模拟计算,对其“S”区内流特性、压力脉动及转轮受力进行研究。本文主要研究内容如下:1.选取5个工况点的定常数值模拟结果做出“S”特性曲线图,并将之与试验报告进行对比,讨论数值模拟的可靠性和可行性;选取设计工况下的定常计算结果进行分析,探究各过流部件内部流动状态,研究不同开度对内流状态的影响。结果表明:CFD数值计算可以很好地模拟分析带分流叶片水泵水轮机的内流特性;水轮机工况下各过流部件内流状态平稳,导叶开度越大,流动越稳定。2.对7... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

带分流叶片转轮示意图

条件非常恶劣。故正确认识和处理水泵水轮机的算精度的条件，也是保证电站安全稳定运行的关轮流道狭长，故而离心力也较普通水轮机要大，其全特性曲线图中，等开度线会有明显的向下弯荷运行后会进入飞逸状态，此时的转轮转速会继离心力大于其所需的向心力时，水流就会在转轮水泵水轮机进入水轮机制动工况。机组运行在制，转轮转速也随之缓慢减小，故等开度线会向内流的离心力大于水流所需向心力时，加之其较长会因此被反向从蜗壳推出，水泵水轮机由此进入工况以后，机组会利用电网的能量使转轮转速再此，水泵水轮机“S”特性曲线形成，如图 1.2。

图 2.1 三维模型Figure 2.1 Three-dimensional model分及无关性检验格的划分型，选择适应性较强的非结构化网格，通过借助 ICEM的全流道模型尺寸较大，形状结构复杂，并且还涉及导格划分，则难度较大，故将该模型，划分成蜗壳、导叶再将各区域分别进行网格划分，如图 2.2。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]水泵水轮机“S”特性预测方法研究[D]. 纪兴英.武汉大学 2013
[2]水泵水轮机“S”区内流机理及优化设计研究[D]. 尹俊连.浙江大学 2012
[3]混流式水轮机全部通流元件的三维湍流流场分析与性能预测[D]. 辛喆.中国农业大学 2005

硕士论文
[1]水泵水轮机驼峰区与“S”区数值模拟研究[D]. 舒崚峰.哈尔滨工业大学 2013
[2]可逆式水泵水轮机导叶对性能影响的数值研究[D]. 李存明.兰州理工大学 2013



本文编号：2983889