基于电站安全性的水轮机内部沙水流动特性研究

卢旭东; 肖彧; 李天林; 谈泰权; 徐耀刚; 庞小淞; 庞嘉扬; 刘小兵

doi:10.16527/j.issn.1003-6954.20250315

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基于电站安全性的水轮机内部沙水流动特性研究

更新时间：2026-02-13

- 基于电站安全性的水轮机内部沙水流动特性研究
- Vol. 48, Issue 3, Pages: 98-103(2025)
- 作者机构：
  
  1. 四川映秀湾水力发电总厂
  2. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室
  3. 中国农业大学水利与土木工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16527/j.issn.1003-6954.20250315
  CLC： TV734.1
- Published：2025
- 稿件说明：
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卢旭东, 肖彧, 李天林, et al. 基于电站安全性的水轮机内部沙水流动特性研究[J]. 2025, 48(3): 98-103.
DOI：

卢旭东, 肖彧, 李天林, et al. 基于电站安全性的水轮机内部沙水流动特性研究[J]. 2025, 48(3): 98-103. DOI： 10.16527/j.issn.1003-6954.20250315.

摘要

耿达电站水轮机内部发生泥沙磨蚀现象是导致机组性能下降的主要原因之一。通过建立耿达电站水轮机主要过流部件和顶盖间隙流道的三维水体模型，基于固液两相流动纳维-斯托克斯方程和k-ε湍流模型开展沙水流动计算，获得不同运行工况下的顶盖、活动导叶及转轮的沙水流动特性。研究表明：随着活动导叶开度增加，活动导叶上冠面、转轮50%叶高流面及顶盖均压排水管的泥沙速度及泥沙浓度整体逐渐增大，顶盖间隙的泥沙速度与浓度分布情况受其影响较小，顶盖间隙内的最大泥沙速度约为40 m/s

最大浓度约为0.001;活动导叶进口和转轮进口的最大泥沙浓度分别为0.002 1和0.001 5

均位于靠近隔舌区域；隔舌附近的活动导叶、转轮短叶片正面中部和长叶片背面出水边、顶盖非过流面边壁和均压排水管分支处管壁、上冠上边壁及疏齿环均是区域内的高泥沙浓度部位；泥沙浓度越高且流速越大的部位，越容易受到泥沙磨蚀破坏。研究结果可为电站抗磨损防护提供技术依据，从而减少水轮机部件结构表面的磨损破坏，提高电站运行的安全性。

Abstract

Established 3D model of turbine

studied sand-water flow characteristics and erosion risks.

关键词

Keywords

references

钱忠东,钟琴琴,曾心成,郭志伟.混流式水轮机抗泥沙磨损叶片的优化设计[J].水利学报,2025(04).

孙尔军,潘伟峰,梁庆春,王军涛,刘镖峰.预紧力幅值及不均匀分布对水轮机顶盖及螺栓影响分析[J].电网与清洁能源,2024(05).

孙国勇,张逸军,张润强,王玉川,毛秀丽.高含沙水流混流式水轮机磨蚀的数值预测与分析[J].排灌机械工程学报,2022(12).

杨涵,刘小兵,田文文,庞嘉扬,徐连琛.新疆夏特电站水轮机活动导叶泥沙磨损研究[J].动力工程学报,2022(02).

赵啸怡,刘小兵,陈佳瑞,杨钧翔,庞嘉扬,杨涵.映秀湾电站水轮机活动导叶泥沙磨损研究[J].水动力学研究与进展(A辑),2021(05).

葛新峰,张敬,祝双桔,钱巨林,赵雷,郑圣义,郑源,徐旭,BINAMA Maxime.水轮机顶盖螺栓受力特性研究[J].振动与冲击,2021(17).

田长安,袁帅,王俊雄,刘小兵.多泥沙河流水电站水轮机转轮内部流动数值模拟[J].水电能源科学,2020(09).

庞嘉扬,张惠忠,杨建明,陈一平,刘小兵.高水头混流式水轮机沙水流动数值模拟及转轮泥沙磨损实验研究[J].水动力学研究与进展(A辑),2020(04).

方兴,余志顺,刘小兵.高水头多泥沙电站水轮机导叶的泥沙磨损研究[J].人民黄河,2019(06).

邱胜,刘小兵,江启峰,宋占宽,胡全友.基于不同湍流模型的混流泵内部流动及性能研究[J].水电能源科学,2017(04).

Jiayang Pang,Xiao Chang,Yuanyuan Gang,Ziyao Zhou,Wenping Xiang,Lingjiu Zhou,Xiaobing Liu,Zhengwei Wang.Design and Study of a Sediment Erosion Test Device for a Single-Flow Channel in the Guide Apparatus of a Reaction Hydraulic Turbine[J].Journal of Marine Science and Engineering,2024.

Pang Jiayang,Liu Huizi,Liu Xiaobing,Yang Han,Peng Yuanjie,Zeng Yongzhong,Yu Zhishun.Study on sediment erosion of high head Francis turbine runner in Minjiang River basin[J].Renewable Energy,2022.

Zhao Xiaoyi,Peng Yuanjie,Yang Junxiang,Ren Minghui,Liu Xiaobing.Experimental Analysis of the Effect of Wear Factors on Guide Vane of Hydraulic Turbine[J].Machines,2022.

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