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混流式水轮机叶道空化涡诱发高振幅压力脉动特性
被引量：
17
1
作者
孙龙刚
郭鹏程
+1 位作者
郑小波
吴罗长
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第21期62-70,共9页
混流式水轮机部分负荷叶道空化涡不稳定特性已成为制约水电与其他可再生能源多能互补发展、扩大水轮机稳定运行范围急需研究的技术难题。该研究以HL702低水头混流式模型水轮机为研究对象,通过非稳态数值模拟技术及涡流可视化试验,对部...
混流式水轮机部分负荷叶道空化涡不稳定特性已成为制约水电与其他可再生能源多能互补发展、扩大水轮机稳定运行范围急需研究的技术难题。该研究以HL702低水头混流式模型水轮机为研究对象,通过非稳态数值模拟技术及涡流可视化试验,对部分负荷工况下的叶道空化涡不稳定涡流演化及压力脉动特性展开研究。结果表明,叶道空化涡在水轮机转轮内为一个体积周期性变化的动态过程,其涡结构脉动主频为转轮转频的1.1倍。叶道空化涡诱发时,水轮机转轮叶片压力面和吸力面均捕捉到与涡结构频率相同的压力脉动信号。叶道空化涡体积的变化主要发生在转轮叶片背面出水边与下环交界附近,引起压力脉动幅值的局部放大。进一步分析发现,叶道空化涡发生工况下水轮机内部的瞬时压力脉动信号与空泡体积加速度成正比,表明涡流演化是引起压力脉动幅值上升的重要原因。该研究进一步阐明了部分负荷工况叶道空化涡的演化特征,揭示了涡流诱发不稳定高振幅压力脉动的内在机制。
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关键词
流量
压力
数值分析
叶道空化涡
高
振幅
压力
脉
动
混流式水轮机
演化特征
诱发机制
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职称材料
水力脉冲射流特性室内实验和数值模拟
被引量：
5
2
作者
马东军
李根生
+3 位作者
史怀忠
牛继磊
吴为
侯成
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期70-73,共4页
水力脉冲射流是提高深井机械钻速的一种经济有效的方法,在分析水力脉冲空化射流发生器调制脉冲射流机理的基础上,采用室内实验和数值模拟两种方法对水力脉冲空化射流发生器所产生的脉冲射流特性进行了研究。着重研究了入口流量和叶轮叶...
水力脉冲射流是提高深井机械钻速的一种经济有效的方法,在分析水力脉冲空化射流发生器调制脉冲射流机理的基础上,采用室内实验和数值模拟两种方法对水力脉冲空化射流发生器所产生的脉冲射流特性进行了研究。着重研究了入口流量和叶轮叶片结构对该工具产生的脉动压力振幅的影响。室内实验和数值模拟结果表明:在同一叶轮结构下,随着入口流量的增大,脉动压力振幅呈增大趋势。在同一排量下,采用3叶片叶轮结构的工具调制出脉冲射流的脉动压力振幅较大。因此建议在现场试验条件允许的情况下尽可能地增大泵的排量,并且重点对3叶片叶轮结构的工具进行现场试验研究。
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关键词
脉
冲射流
脉动压力振幅
入口流量
叶轮结构
室内实验
数值模拟
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职称材料
题名
混流式水轮机叶道空化涡诱发高振幅压力脉动特性
被引量：
17
1
作者
孙龙刚
郭鹏程
郑小波
吴罗长
机构
西安理工大学水利水电学院
西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第21期62-70,共9页
基金
国家自然科学基金(51839010、52109109)
中国博士后科学基金(2021M702641)
+3 种基金
陕西省重点研发计划(2017ZDXM-GY-081)
陕西省教育厅服务地方专项计划(17JF019)
清洁能源与生态水利工程研究中心(QNZX-2019-05、QNZX-2019-06)
陕西高校青年创新团队(2020-29)。
文摘
混流式水轮机部分负荷叶道空化涡不稳定特性已成为制约水电与其他可再生能源多能互补发展、扩大水轮机稳定运行范围急需研究的技术难题。该研究以HL702低水头混流式模型水轮机为研究对象,通过非稳态数值模拟技术及涡流可视化试验,对部分负荷工况下的叶道空化涡不稳定涡流演化及压力脉动特性展开研究。结果表明,叶道空化涡在水轮机转轮内为一个体积周期性变化的动态过程,其涡结构脉动主频为转轮转频的1.1倍。叶道空化涡诱发时,水轮机转轮叶片压力面和吸力面均捕捉到与涡结构频率相同的压力脉动信号。叶道空化涡体积的变化主要发生在转轮叶片背面出水边与下环交界附近,引起压力脉动幅值的局部放大。进一步分析发现,叶道空化涡发生工况下水轮机内部的瞬时压力脉动信号与空泡体积加速度成正比,表明涡流演化是引起压力脉动幅值上升的重要原因。该研究进一步阐明了部分负荷工况叶道空化涡的演化特征,揭示了涡流诱发不稳定高振幅压力脉动的内在机制。
关键词
流量
压力
数值分析
叶道空化涡
高
振幅
压力
脉
动
混流式水轮机
演化特征
诱发机制
Keywords
flow rate
pressure
numerical analysis
inter-blade cavitation vortex
high-amplitude pressure fluctuation
Francis turbine
evolution feature
induce mechanism
分类号
TK733.1 [交通运输工程—轮机工程]
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职称材料
题名
水力脉冲射流特性室内实验和数值模拟
被引量：
5
2
作者
马东军
李根生
史怀忠
牛继磊
吴为
侯成
机构
中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期70-73,共4页
基金
国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2010CB226700)
中国石油海外重大科技专项工程项目(2008E-1607)
文摘
水力脉冲射流是提高深井机械钻速的一种经济有效的方法,在分析水力脉冲空化射流发生器调制脉冲射流机理的基础上,采用室内实验和数值模拟两种方法对水力脉冲空化射流发生器所产生的脉冲射流特性进行了研究。着重研究了入口流量和叶轮叶片结构对该工具产生的脉动压力振幅的影响。室内实验和数值模拟结果表明:在同一叶轮结构下,随着入口流量的增大,脉动压力振幅呈增大趋势。在同一排量下,采用3叶片叶轮结构的工具调制出脉冲射流的脉动压力振幅较大。因此建议在现场试验条件允许的情况下尽可能地增大泵的排量,并且重点对3叶片叶轮结构的工具进行现场试验研究。
关键词
脉
冲射流
脉动压力振幅
入口流量
叶轮结构
室内实验
数值模拟
Keywords
pulsed jet
pulsating pressure amplitude
inlet flow rate
impeller structure
in-house experiment
numerical simulation
分类号
TP6 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
混流式水轮机叶道空化涡诱发高振幅压力脉动特性
孙龙刚
郭鹏程
郑小波
吴罗长
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
17
在线阅读
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职称材料
2
水力脉冲射流特性室内实验和数值模拟
马东军
李根生
史怀忠
牛继磊
吴为
侯成
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
5
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