贯流式水轮机转轮试验研究

1、 东方电机 年 第 期 安 装 角 。 一 。 主水 泵为双 吸离心泵 ， 由直流 电机拖动 。 直流 电机功率 为 由可控 硅整流 装 置供 ， 电。可 实现无 级调速 ， 满足 不 同试验 水头 的需要 。 通过 水轮机 的流量用 电磁 流量计 潮量 。 试验水 头等于静压 水头和 动水头 之和 。静压 水 头用差压 传 感器 测量 。动水 头 由流量 和水 轮 机进 出 口断面 的面积计算 得 到 。转速 转换 方案 叶片扭角 。 安 装 角 ， 一 。 。 （） 栅 稠 密 度 叶 叶栅稠 密度分布 按 图 曲线 ， 中半径为 其 ， 提 高到 。 处 。 器将转速 转换成 脉冲信 息

2、， 入计算 机采集 。 输 视 绘形情 况平 均叶栅稠密度 可适 当提高 。 水 轮机输 出力矩 由静压轴 承 的测 功臂输 出， （） 水 锥 长 度 现 为 泄 拉 力 由负荷 传感器 测量 。 另 做 两 个 泄水 锥 长度 各 为 。 所有测 量仪表 的信息 均 由计 算机采 集 、 以比较 其水 力性 能的差异 。 计 算 ，并每秒 显示 一次各 项参数 的平均值 。 （） 为改普尾 水管 动能回收 效果 ， 当增 适 然后根据 计算机 显示值 调整试验 工况 ，待试 加尾 水管 出 口面积 ，资料 表 明比较 合理 的尾 验 系统稳 定至 所需要 的试 验 工况 后 ，进 行数 水

3、管 进 出 口面积 比 仉 ，现用 据 采集， 由计算 机 计算 间内 的平 均值 ， 时 流道 。 由于 灯 泡 机 单 位 流 量 大 ，在 设 计 工况 下 得到 一个工况 点 的参数 。然后进 行下 工况 点的试验 。 试验 台各 项参数 的测 量误 差如 下： 流量误 差 水 头误差 力矩 误 差 转 速 误 差 转轮 出 口水流 的动能 约 占总水头 的 上 ， 最大 可选 ，因此这部 分动能在尾 水管 中 得 到充 分回收 ，才会 有较 好 的能量指标 。 （） 设计 一套 新 导叶。 导叶相对 高度提 高 ，并根据 实 际情况 修 改新导 叶室和灯 泡体 。 ± ，

4、± ， ± ； ± 根据 已掌握 的资 料 ，近年来 比现方案 高 水头 段 的导叶的 相对 高度甚 至 已超过 了我 们所使 用的导 叶的高度 ，因此在 这方面 显然 一 效率系统 误 差 效率随机 误差 效率综 合误 差 如下 ： 厂。 ± ± 还有潜 力可挖 。 贯流式水 轮机 的模 型试验 装置基 本参 数 转轮 型号 、 、 吨 。 贯流 式水轮 机模 型试 验是在 太 能 量试 验 台上进行 的。共 进行 了三 个转轮试 验 。 该 台 的主要 技术 参数 如 下： 最高 试验水 头 ： 最大 试验流 量 ： 转轮 直径 转轮体直

5、径 叶片数 肛 锥型导 叶夹角 。 导叶高度 导 叶数 。 测 功机 功率 ： 测 功机最 高转速 ： 尸 尾 水管 长度 三 东方 电机 年 第 期 进 口测 压段截 面面 积 流 速 系 数 合 特 性 曲线 及 飞逸 特 性 曲线 。 巾 尾 水 管 出 口测 压 面 面 积 测 功臂长 模 型 支 墩 厚 转 轮 外 缘 间隙 导 叶 端 面 间隙 试 验结果分 析 同台试验 比较 ， 从综 合特性 曲线和 能量、 三 个转 轮 先后 进行 了能量试 验 、空化试 验 和 飞 逸 试 验 ， 导 叶 开 度 采 用 角 位 移 传 感 器 测 量 ， 叶 全 关 位 置 为 。试 验

6、在 转 轮 定 桨 导 。 条 件 下 进 行 ， 叶 片 转 角 为一 ， ， 。 。 一 。 。 和 ： 叶 开度 为 。 ， 。 。 导 。 。 能 量 试验 和 空 化 试 验 的试 验 水 头日 空化 比较 曲线 可 以看 出新设 计 的 转轮 比 转 轮 的晟 高 效 率 略 高 ， 高 效 率 区面 积 增 大 （ 应流量大 在主 要 运行 区 对 ） （ 位 转 速 单 位 流 量 单 对 应 效 率 转 轮 转 轮 均 高 ） 左 右 ； 并且 大 部 分对 应 工 况 空 化 系 数 要 小 。值 得 一提 的 是 转 轮 已成 功应用 于流滩坝 和黄泥 滩 电站 ，并受到

7、 了电 站 的好 评 。特别 是流滩 坝 电站 ，超 出力运行 以上 ，且 运行情 况 良好 。因此， 根据 同台 试验结 果 比较 ， 转 轮能量 、 空化等各 项 ， 选 定 的叶片转角下 间隔 为 导叶开度 在 。 进行 能量 试验 然后 根据 能量试 验 的结果 ， 选 定 每个 转轮 的协联 工况 点进行 空化 试验 。 飞逸试验 的试验 水 头 导叶 开度 从 。 间隔 采一 个试验 点 。 。 根据 试验结 果绘制 等 单位 转速能 量 比较 曲线 定桨特性 曲线 ，综 性能指标 比 转轮优 良（ 见表 、表 可 ） 推荐应用 于今后 的 电站投 标 。 合 分析来 看 综 课题

8、预 期 的主要 目标 己基本 实现 。 表 贯流 式水轮 机 空化系数 比较 线数 据 口 ） （ 舶 一 一 一 一 一 一 一 一 一 东方 电机 年 第 期 表 】 ） 系 数 比 较线 数 据 （ ） 【 【 【 一 一 一 一 一 一 一 一 结 语 比如现 装 置的流道 内表 面光 洁度较 低 ，增 大 贯流式 水轮 机转轮研 究 ，经 过不懈 的努 力 ，解 决 了一系 列技术 问题 ，取 得 了阶段 性 的成 果 ，积 累 了经验 。其主要成 果是 ： （） 模型 试验 装置 问题特 别 是静压支承 问 题得 到 了初 步解 决 ： 了沿程 水 力损失 ；转轮 叶片的转 角定位 同步 性 问题 还未根本 解决 零部件 的装配 精度及 整个装 置传动 系统 、测 量系统 的运行 稳定 性 均有待 进一步提 高 。 （） 验 台测试系 统还有 待进一 步完善 。 试 在今后 的工作 中 ，通过对 以上 一些 问题 （） 自行 设计 开发 了性能 良好 的 转轮 。 的逐 步解决 ，相信我 公司贯流式 水轮 机转轮 存 在的主 要 问题 是绝对效 率偏低 ，经分 研 究水平会得 以进一 步提 高 ，从而 更好地服 务 于 公 司 的经 营 发 展 。 析和 讨 论，其主 要原 因如 下 （） 贯流 式水轮 机转轮 水