發(fā)布時(shí)間：2021-03-28 15:20

　　水泵水輪機(jī)在能源互聯(lián)網(wǎng)中扮演著實(shí)現(xiàn)分布式能源存儲(chǔ)和調(diào)節(jié)的重要角色,是抽水蓄能機(jī)組中的核心能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。而抽水蓄能作為全球目前發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)能技術(shù),是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要手段,但同時(shí)也面臨著一些挑戰(zhàn)。近年來,由于機(jī)組運(yùn)行過程中遇到的一些因?qū)~工作異常所導(dǎo)致故障諸如導(dǎo)葉拒動(dòng)等引起的事故時(shí)常發(fā)生,影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行,故本文展開對水泵水輪機(jī)導(dǎo)葉水力矩特性研究。現(xiàn)有許多研究成果顯示預(yù)開導(dǎo)葉的裝設(shè)可以修正甚至消除水泵水輪機(jī)的“S”特性,所以本文側(cè)重研究預(yù)開導(dǎo)葉開度和布置方式對導(dǎo)葉水力矩的影響,以某抽水蓄能機(jī)組為研究對象,借助國內(nèi)某研究所工程中心水輪機(jī)試驗(yàn)臺(tái),結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對模型機(jī)進(jìn)行非定常數(shù)值計(jì)算,主要圍繞預(yù)開導(dǎo)葉開度和布置方式對導(dǎo)葉水力矩的影響,探究預(yù)開導(dǎo)葉不同開度、不同布置方式下的內(nèi)流特性、壓力脈動(dòng)變化情況。主要研究內(nèi)容如下:1.介紹了試驗(yàn)臺(tái)基本情況及參數(shù)、實(shí)驗(yàn)方案,通過試驗(yàn)對導(dǎo)葉水力矩進(jìn)行實(shí)測,獲得了水輪機(jī)工況下,同步導(dǎo)葉和裝設(shè)預(yù)開導(dǎo)葉時(shí)的導(dǎo)葉水力矩分布,同步導(dǎo)葉水力矩隨著活動(dòng)導(dǎo)葉開度的增大一致呈現(xiàn)線性減小的趨勢,變化規(guī)律相同;在有預(yù)開導(dǎo)葉參與時(shí),當(dāng)同步導(dǎo)葉的開度超過25mm,二者的開度差... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水泵水輪機(jī)全流道模型

水泵水輪機(jī)預(yù)開導(dǎo)葉水力矩特性研究10我們通過拉伸-切除材料的方法將整體的模型切分成各個(gè)獨(dú)立的部件，已實(shí)現(xiàn)為后期劃分網(wǎng)格的提供便利。切分完的各模型如下圖2.2至2.5所示。圖2.2蝸殼及固定導(dǎo)葉圖2.3活動(dòng)導(dǎo)葉圖2.4轉(zhuǎn)輪圖2.5尾水管在完成蝸殼建模時(shí)，我們采取的是斷面混合的方式，首先根據(jù)水力圖的情況把各個(gè)斷面圓的中心位置和直徑確定，再在理想狀態(tài)下，對蝸殼采用平滑過渡的方式實(shí)現(xiàn)建模，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得，平滑過渡的方式對后續(xù)的數(shù)值模擬計(jì)算影響較校最后隔舌部分和上下導(dǎo)流環(huán)需要被切除，隔舌就是固定導(dǎo)葉上靠近進(jìn)口的一個(gè)翼型的延長。固定導(dǎo)葉與蝸殼一起完成建模�；顒�(dòng)導(dǎo)葉作為反擊式水泵水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的主要作用是通過調(diào)節(jié)活動(dòng)導(dǎo)葉開度來實(shí)現(xiàn)流量控制，以滿足不同的負(fù)荷需求和機(jī)組的出力要求；不同比轉(zhuǎn)速的水泵水輪機(jī)對轉(zhuǎn)輪進(jìn)口流環(huán)量的要求也是通過活動(dòng)導(dǎo)葉在轉(zhuǎn)輪前產(chǎn)生環(huán)量并改變環(huán)量大小而實(shí)現(xiàn)的。本文研究的是預(yù)開導(dǎo)葉的不同開度及不同布置方式下的導(dǎo)葉水力矩，故對活動(dòng)導(dǎo)葉的建模是要求比較嚴(yán)格的。水流在蝸殼中獲得流速，在活動(dòng)導(dǎo)葉中獲得流動(dòng)方向，而在轉(zhuǎn)輪中實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)換，由重力勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械勢能。所以說轉(zhuǎn)輪是抽水蓄能電站機(jī)組的重要部分和核心動(dòng)力部件，轉(zhuǎn)輪主要由上冠、下環(huán)和葉片組成，為了保障流道過流量及水力性能，因而轉(zhuǎn)輪葉片被設(shè)計(jì)為細(xì)長且彎曲度較大的空間曲面。在建模過程中，先將葉片生成葉片實(shí)體通過“混合”命令來實(shí)現(xiàn)第一步驟，再將其切除，轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)出口都需要進(jìn)行光滑的圓角處理，為了方便網(wǎng)格劃分，一個(gè)完整葉片需被包含切除在葉片后的轉(zhuǎn)輪模型里并對轉(zhuǎn)

活動(dòng)導(dǎo)葉

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]模型水輪機(jī)導(dǎo)葉水力矩?cái)?shù)值計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 姚粵虹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
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本文編號：3105787