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山东科技大学学报（自然科学版） 2009年第1期28卷 74-78页

作者：王维斌陈庆光张永超刘少荷展金玲山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266510

利用Realizablek-ε湍流模型对局部对旋风机进行了全流道非定常湍流计算,预测了前后两级叶轮附近各干涉面上压力脉动的时域分布情况。分析结果表明,前后两级叶轮之间的动-动干涉、前后两级叶轮与其相邻部件之间的动-静干涉以及流动的周... 详细信息

利用Realizablek-ε湍流模型对局部对旋风机进行了全流道非定常湍流计算,预测了前后两级叶轮附近各干涉面上压力脉动的时域分布情况。分析结果表明,前后两级叶轮之间的动-动干涉、前后两级叶轮与其相邻部件之间的动-静干涉以及流动的周期非定常特性是对旋式通风机内部压力脉动产生的主要根源;后级叶轮叶片对叶轮区域压力脉动的影响要远大于前级叶轮。数值模拟结果可以作为对旋风机叶轮部分气动噪声预估的参考依据。

关键词：对旋式通风机非定常湍流压力脉动 Realizable k-ε湍流模型

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水轮发电机组开机时剧烈振动的分析及处理

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水力发电 2002年第7期28卷 70-71页

作者：盛继红求法邦浙江省新昌县长诏水库管理局浙江新昌312522

长诏一级水电站机组投入发电已运行十多年 ,其中 1号机组 1996年 3月首次出现开机时剧烈振动并伴异常声音。通过刮垫法调整其摆度未能解决问题。 1998年通过分析研究 ,调整了上导轴承和水导轴承的间隙 ,使开机时的剧烈振动和异常声音的... 详细信息

长诏一级水电站机组投入发电已运行十多年 ,其中 1号机组 1996年 3月首次出现开机时剧烈振动并伴异常声音。通过刮垫法调整其摆度未能解决问题。 1998年通过分析研究 ,调整了上导轴承和水导轴承的间隙 ,使开机时的剧烈振动和异常声音的问题得以解决。

关键词：水轮发电机组剧烈振动振动压力脉摆度长诏一级水电站

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离心泵作液力透平的水力性能及内部流动特性研究

离心泵作液力透平的水力性能及内部流动特性研究

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作者：管洪雨西北农林科技大学

学位级别：硕士

在碳达峰和碳中和的时代背景下,能源的高质量发展不仅要依托于可再生能源的开发利用,而且要优化资源配置,提高能源的利用效率。泵作液力透平(PAT)因具有结构简单、易维修、开发周期短等优点,逐渐在工业余能回收和小型水能开发等方面得... 详细信息

在碳达峰和碳中和的时代背景下,能源的高质量发展不仅要依托于可再生能源的开发利用,而且要优化资源配置,提高能源的利用效率。泵作液力透平(PAT)因具有结构简单、易维修、开发周期短等优点,逐渐在工业余能回收和小型水能开发等方面得到了广泛的应用,也符合低碳、环保、经济的能源发展要求。在泵反转作为透平的应用过程中,可能存在流动分离、尾迹流、二次流等劣态内流现象,水力性能常会出现高效区狭窄、效率低下、流动失稳等问题。因此,研究瞬态内流场对水力性能的影响规律对PAT的水力优化至关重要。本文以低比转速离心泵作液力透平为研究对象,采用理论分析、实验、数值模拟相结合的方法对PAT的水力性能和内流特性进行研究,通过引入能量损失分析方法揭示了动静干涉对瞬态耗散和流场的作用机理;结合时序优化方法,探究了时序效应对水力性能和压力脉动等性能的影响机制,为PAT的性能预测和水力优化提供理论依据与参考。主要研究成果如下:(1)引入了熵产理论作为内部能量损失研究方法,并采用传统的总压法进行验证,探索了应用理论模型时网格参数和湍流模型的匹配关系。通过熵产分布探究了影响PAT水力性能的内流因素,结果表明隔舌附近的劣态流场加强了导叶的流动分离,导致隔舌和相邻导叶叶片吸力面发生较高的能量耗散;导叶的圆角尾缘结构引发的边界层分离使在尾迹区域出现大量的能量损失;叶轮在偏离最优工况时,呈现出较大的流动分离,叶轮进口和尾迹区域的能量耗散会升高。(2)通过分析总压损失的时频特征,研究了性能瞬态特征与动静干涉的作用机理,揭示了稳定工况下表现出的周期性瞬态水力性能和损失特征受到了动静干涉的影响,1倍叶频处的幅值本质上是叶轮-蜗壳的动静干涉作用,5倍叶频处幅值则主要来源于叶轮-导叶动静干涉,这种干涉作用是叶轮进口受到了尾迹效应所致。小流量工况受叶轮内流道涡和分离涡影响,瞬态水力损失表现出更强的随机性,使叶轮进口周向压力脉动发生明显波动。(3)为提高PAT水力性能,探索了时序效应对PAT性能的影响。相对初始位置C1,时序位置C6将使最优工况效率提升1.60%,1.43Q工况点效率提升1.93%。研究了瞬态总压损失特征,揭示了时序效应是通过减小蜗壳和导叶内水力损失的方式改善液力透平的水力性能;叶轮瞬态损失的时频特征表明了叶轮内能量损失和叶轮-导叶动静干涉受导叶时序位置影响较小。(4)深入分析了熵产、涡量、速度等内场特征,揭示了引发时序效应的内流因素。随着导叶时序角的增加,导叶进口分离涡、隔舌尾迹流、蜗壳内双涡流动均会得到减弱,使蜗壳和导叶的水力损失降低。在研究了动静交界区涡流演变特性的基础上,发现了周期性的流场叠加使叶轮瞬态水力损失呈现出高频的脉动特性,这也是叶轮内部损失受时序效应影响较小的流场原因。(5)研究了时序效应对压力脉动和径向力的影响关系,在小流量下,时序位置C6的压力脉动和径向力表现出更好的性能特征,而最优工况和大流量工况下,时序效应对二者的影响较小。此外,导叶出口吸力侧较高的压力脉动与叶轮进口前缘的结构特点有关。

关键词：泵作透平水力损失时序效应动静干涉压力脉

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