低水头混流式水轮机振动噪声的原因分析及研究

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ｂｕｔａｐｐｅａｒｓｅｖｅｒｅａｂｎｏｒｍａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｗｈｅｎｏｐｅｒａｔｅａｔｔｈｅｚｏｎｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｈｅａｄｔｈａｎｒａｔｅｄｈｅａｄａｎｄｆｕｌｌｌｏａｄｏｒｏｖｅｒｌｏａｄ．ｈｅＴａｎａｌｙｓｅｓｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐｏｉｎｔｓｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｒｅｉｎｓｉｄｅｉｎｔｅｒ — ｂｌａｄｅｖｏｒｔｅｘａｒｅａｏｆｕｎｒｎｅｒ＇ｓ
第４０卷第３期
２０１４年３月
水力发电
低水头混流式水轮机振动噪声的
原因分析及研究
卢磊，张礼达，杨静，周龙
（西华大学能源与环境学院，四川成都６１００３９）
摘要：西南某低水头电站，水轮机在额定水头额定出力下运行良好，但在高于额定水头及满负荷、超负荷区域，
Ａｂｓｔｒａｃｔ＝ＴｈｅｌｏｗｈｅａｄＦｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅｓｉｎａｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｉｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔｏｆＣｈｉｎａｒｕｎｓｗｅｌｌａｔｒａｔｅｄｏｕｔｐｕｔａｎｄｒａｔｅｄｈｅａｄ，
wenku.baidu.com
中图分类号¨ ：．１ ’ Ｉ垤３ｌ２ｌｌ曩ｌ文献标识码Ａ叠
文章编号：０５５９￣９３４２（２０ｉ４）Ｏ３一ｏｏ唾７一Ｏ３
１电站概况及水轮机参数
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｕｒｖｅ．ＴｈｅＣＦＤａｎａｌｙｓｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔ山ｅｕｎｓｔａｂｌｅｖｏｒｔｉｃｅｓｅｘｉｓｔｂｅｔｗｅｅｎｕｎｒｎｅｒｂｌａｄｅｓｗｈｅｎｏｐｅｒａｔｅｓａｔｔｈｅ
机组出现强烈振动及噪声。经分析认为，振动工况特征点位于转轮运转特性曲线上的叶道涡区域内，ＣＦＤ数值模拟
也表明，在高水头满负荷、超负荷运行区内，转轮叶片问存在不稳定涡流，则该电站水轮机在高水头高负荷下的振
动及噪声是由叶道涡引起的。关键词：水轮机；振动；噪声；叶道涡；ＣＦＤ分析
ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＶｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄＮｏｉｓｅｏｆａＬｏｗＨｅａｄＦｒａｎｃｉｓＴｕｒｂｉｎｅ
ｚｏｎｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｈｅａｄｔｈａｎｒａｔｅｄｈｅａｄａｎｄｆｕ１１ｌｏａｄｏｒｏｖｅｒｌｏａｄ．ｈｅＴｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｏｆｔｈｅｓｅｔｕｒｂｉｎｅｓｗｈｅｎｏｐｅｒａｔｅａｔｈｅｔｚｏｎｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｈｅａｄｔｈａｎｒａｔｅｄｈｅａｄａｎｄｆｕ１１ｌｏａｄｏｒｏｖｅｌｒｏａｄｉｓｃａｕｓｅｄｂｙｒｕｎｎｅｒｉｎｔｅ卜ｂｌａｄｅｖｏｒｔｉｃｅｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｔｕｒｂｉｎｅ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｎｏｉｓｅ；ｉｎｔｅｒ＿．ｂｌａｄｅｖｏｒｔｅｘ；ＣＦＤａｎａｌｙｓｉｓ
ＬＵＬｅｉ，ＺＨＡＮＧＬｉｄａ，ＹＡＮＧＪｉｎｇ，ＺＨＯＵＬｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＸｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３９，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）