农业机械学报

作者：郑源,蒋文青,陈宇杰,孙奥冉

单位：河海大学,河海大学,河海大学,河海大学,

关键词：贯流式水轮机;尾水管;低频压力脉动;涡带特性;数值计算

基金：国家自然科学基金项目（51339005、51579080）和安徽省自然科学基金面上项目（1608085ME119）

为了研究贯流式水轮机内部低频压力脉动特性，针对某电站贯流式水轮机进行了非定常数值计算，分析了不同工况下水轮机内部的压力脉动特性，揭示了贯流式水轮机低频压力脉动产生的机理，并提出了改善低频脉动的方案。研究表明，在额定工况和小流量工况下，水轮机内部的压力脉动主要受到叶片通过频率（5.26Hz）以及低频脉动（0.20Hz）的影响，低频脉动的幅值从水轮机进口到出口逐渐增加，且小流量工况的低频压力幅值较额定工况高；不同工况下，水轮机尾水管内均存在一个与转轮旋转方向一致的螺旋状偏心涡带，该涡带按一定周期演变，其对应频率为0.22Hz，与低频压力脉动频率（0.20Hz）较为接近，因此可以说明该水轮机内部的低频压力脉动是尾水管涡带引起的；为了减小水轮机低频压力脉动系数幅值，提出了一种在尾水管内增设导流板的方案，该方案能有效降低由尾水管涡带引起的低频压力脉动系数幅值，导流板通过降低尾水管内的涡带能量，达到消涡目的。研究结果可为贯流式水轮机组的稳定运行提供依据。

来源：2018年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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