巨型混流式水轮机增负荷瞬变过程高保真数值模拟

耿清华; 廖祥波; 陶吉全; 邓玮琪; 陈岳嘉; 王文全

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巨型混流式水轮机增负荷瞬变过程高保真数值模拟

更新时间：2025-12-11

- 巨型混流式水轮机增负荷瞬变过程高保真数值模拟
- Vol. 51, Issue 12, Pages: 50-54+100(2025)
- 作者机构：
  
  1. 大唐水电科学技术研究院有限公司
  2. 三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂
  3. 四川大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： V734.1
- Published：2025
- 稿件说明：
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耿清华, 廖祥波, 陶吉全, et al. 巨型混流式水轮机增负荷瞬变过程高保真数值模拟[J]. 2025, 51(12): 50-54+100.
DOI：

耿清华, 廖祥波, 陶吉全, et al. 巨型混流式水轮机增负荷瞬变过程高保真数值模拟[J]. 2025, 51(12): 50-54+100. DOI：

摘要

针对水电机组参与深度调峰引发的频繁负荷调整问题，基于三维耦合方法对某巨型混流式水轮机在50%～55.6%额定功率的瞬态增负荷过程开展了全流道数值模拟，对其涡结构演化路径与压力脉动特性进行研究。结果表明，在50%和55.6%额定功率的稳态工况下，尾水管内流态以近壁区贴壁涡为主，增负荷启动1 s内，贴壁涡涡强快速衰减，同时中心区域形成大尺度的偏心涡带。转轮径向力受偏心涡带、动静干涉及水锤的多源耦合激励，在增负荷过程中呈现宽频化能量分布；轴向力在导叶动作瞬间因水流剧变而产生强瞬态冲击，导致转轮受力剧烈变化。通过布置于尾水管内的测点压力分析发现，进口近壁区压力脉动以动静干涉高频成分为主，瞬态水锤幅值相对较小；下游壁面测点压力则由尾水涡带主导，频率在0.2f_n附近，动静干涉频率幅值快速衰减，水锤引起压力突变明显，同时也受到尾水涡带的强烈影响。

Abstract

关键词

Keywords

references

胡秀成,张立翔.水泵水轮机增减负荷过程三维流动特性大涡模拟分析[J].水利学报,2018(04).

钱敏.降低混流式水轮机高部分负荷压力脉动方法探讨[J].东方电气评论,2010(03).

ZHANG Xiao-xi, CHENG Yong-guangState Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China.SIMULATION OF HYDRAULIC TRANSIENTS IN HYDROPOWER SYSTEMS USING THE 1-D-3-D COUPLING APPROACH[J].Journal of Hydrodynamics,2012(04).

许建强,彭佩芳.水轮机振动产生的原因及相应的处理方法[J].甘肃科技,2009(02).

吴金荣,郑志太,徐洪泉,廖翠林,张驰也.混流式水轮机大负荷压力脉动模型试验研究[J].水电站机电技术,2021(05).

冯凯,李树林,常辉,高尚政,鲁银中.某电站水轮机宽负荷高稳定性运行改造研究[J].水电站机电技术,2021(06).

丁元生,王贵来.构皮滩发电厂600MW机组水轮机高负荷区运行稳定性研究及应用[J].科技视界,2013(23).

唐勇,敬燕飞,蒋致乐.瀑布沟水电站高负荷区异常压力脉动分析[J].人民长江,2020(06).

张俊涛,程春田,于申,程楚伦,张政,杨钰琪.水电支撑新型电力系统灵活性研究进展、挑战与展望[J].中国电机工程学报,2024(10).

赵亚萍,赵晨,秦笛舸,郑小波,郭鹏程.灯泡贯流式水轮机增减负荷动态特性分析[J].农业工程学报,2024(05).

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