对水泵水轮机动力学特性及其在动力学设计中应用的进一步理解

摘要

抽水蓄能设备的操作者要求今天的设计不仅要提供极为优秀的水力性能，宽运行范围内流畅的操作性能，而且设计需要提供高水平的可靠性及实用性。相同环境下，对于给定机械尺寸，经济压力仍然强调高输出功率的需要。对流体激励、机械流体单元的声学响应和水泵水轮机结构动力学响应的本质的进一步理解，对于提供满足用户要求的设计是非常关键的。本文给出了近来关于抽水蓄能设备动力学特性的研究进展。从流体激励出发，本文给出和讨论了描述动静干涉（RSI）压力的方程，并揭示出描述它们动力学压力场的时变压力模态振型。本文采用创新的数据采集技术，结果显示模型与现场的测试数据验证了压力模态振型的存在和其对水泵水轮机结构的影响。讨论了动力学压力场、水泵水轮机结构以及水力系统的相互作用，阐述了引入流体以及结构单元来评估激励作用的3．D数值模拟的使用。