超高水头水泵水轮机水泵断电过程不稳定机理

摘要

超高水头抽水蓄能机组拥有更长输水管路系统，在经历过渡过程时机组内部压力脉动及流动演化更复杂，常出现水力不稳定性问题。本文基于一三维耦合方法及动网格技术，对超高水头抽水蓄能机组进行了水泵断电导叶关闭过程模拟。采用时频联合分析和内流场分析相结合的方法分析了机组的瞬态特性和高幅值压力脉动并阐明了其形成机理。研究表明，在超高水头抽水蓄能机组水泵断电过程除了存在由动静干涉造成的高频压力脉动外，还存在由固定导叶区域旋涡快速移动诱发的低频压力脉动和由转轮高压进口局部回流引发的低频压力脉动，以及由活动导叶区域液流碰撞造成的高幅值压力脉动。研究可为超高水头抽水蓄能机组水力设计和运行提供一定参考。