混流式水轮机低负荷区能量传递效率与失稳机制研究

黎志兴; 陈伟; 黄康; 陈虎; 吴喜东; 冯建军

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250997

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混流式水轮机低负荷区能量传递效率与失稳机制研究

更新时间：2026-04-25

- 混流式水轮机低负荷区能量传递效率与失稳机制研究
- Vol. 44, Issue 4, Pages: 202-206(2026)
- 作者机构：
  
  1. 天生桥一级水电开发有限责任公司水力发电厂
  2. 哈尔滨大电机研究所有限公司
  3. 西安理工大学水利水电学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250997
  CLC： TV734.1
- Published：2026
- 稿件说明：
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黎志兴, 陈伟, 黄康, et al. 混流式水轮机低负荷区能量传递效率与失稳机制研究[J]. 2026, 44(4): 202-206.
DOI：

黎志兴, 陈伟, 黄康, et al. 混流式水轮机低负荷区能量传递效率与失稳机制研究[J]. 2026, 44(4): 202-206. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20250997.

摘要

针对混流式水轮机低负荷区转轮出口回流与尾水管涡带失稳问题，引入场协同理论建立基于压力梯度-速度矢量夹角的能量传递效率分析方法。研究发现，转轮出口场协同角分布主导失稳机制，高协同角区占比扩大时，逆向二次流与逆压梯度耦合，导致动能-压力能转换效率显著下降，诱发转轮出口回流区扩张，该现象在上冠区域尤为显著，是水力损失增加的核心诱因。小负荷区转轮上冠区场协同角周向呈双峰分布，诱导尾水管双螺旋结构的高协同角区，死水区扩张；中间负荷区的场协同角呈单峰分布触发偏心涡带，大于90°的高协同角区占比超过50%是其动能亏损主因。研究揭示了水轮机低负荷区能量传递特性与失稳机制，可为水轮机宽负荷运行优化提供理论支撑。

Abstract

关键词

Keywords

references

过增元,魏澍,程新广.换热器强化的场协同原则[J].科学通报,2003(22).

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