真空泵博客

什么是水轮机的最优工况,水泵水轮机工况切换

真空泵当机组运行状态第三象限的水泵水轮机在水泵运行状态的高效区运行时,转轮内部的流动模式是平滑的,机组相对稳定。当流量减少偏离设计条件时,真空泵涡轮叶片入口处吸力面的流入攻角增加,导致流动分离。当尾水管入口压力较低时,叶片入口吸入侧的气流分离会导致气穴现象。通过混合空化模型模拟的空化形态与模型观测的对比,可以看出数值模拟能够准确模拟空化形态(图3)。从图3(c)中的局部流型可以看出,流动分离区与空化区一致。在流道出口处,随着流量的减小,活动导叶进口的入流攻角增大,流动分离度增大。当流量减小到额定流量的80%时,在导向叶片之间发生旋转失速现象,并且失速结构在可移动导向叶片中以低频特性沿圆周方向旋转。 第二个速度梯度不变量可以从速度梯度张量导出,其中旋转张量和Sij是应变率张量。~Q值的物理意义是明确的。这是旋转分量和应变分量之间的差异。大于0的值表示涡流的存在,这可以有效地识别失速区的涡流结构。从图4(a)中可以看出,在80%Qr(Qr表示额定流量)时,可动导叶中有四个旋转失速区。在失速区,涡流阻碍水流,外流只能通过失速区后部的导叶,增加导叶内的流速,产生高速射流。高速射流降低了局部压力并冲击蜗壳表面以产生周期性旋转的高压脉冲(C)。在不同的流速下,旋转失速区的数量可以变化。当流量为60%Qr时,旋转失速区变为3,这与文献中的模型试验一致。由于流道的出流沿高度方向不均匀,流入活动导叶的攻角沿高度方向不相同,导致不同的流动分离度。如图5所示,流动分离在导叶高度方向的中间部分最强烈,而靠近上冠部和下环部的流动分离较弱,因为当中间部分的径向轴向表面速度较大时攻角较大,而当上冠部和下环部的径向轴向表面速度较小时攻角较小。

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