對超聲波流量計(jì)測量三峽電站水輪機(jī)流量準(zhǔn)確性評價(jià)方法研究.pdf

1、電站過水流量的測量直接關(guān)系到水輪機(jī)效率，是電站高效運(yùn)行必不可少的測量參數(shù)。由于三峽電站是世界最大的水電站，單機(jī)過水?dāng)嗝婕斑^水流量均很大，且安裝管路形狀特殊，其流量計(jì)量準(zhǔn)確度水平的評估是前人沒有做過的，具有較大難度和挑戰(zhàn)性。 論文采用模型實(shí)驗(yàn)的方法針對三峽電站的流道特點(diǎn)研究超聲流量計(jì)計(jì)量性能。按照幾何相似原則建造了一套500mm的三峽電站水輪機(jī)流道模型，并設(shè)計(jì)加工了2臺18聲路超聲流量計(jì)。完成理想管路、模型管路實(shí)驗(yàn)共14組。

2、 通過理想管路與模型管路實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對比的方式得到由于流場差異給流量計(jì)帶來的誤差在0．3%～0．6%。將模型實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)一步應(yīng)用到原型中，結(jié)合流量計(jì)自身誤差與流道引起的流場變化影響因素，其誤差也可滿足小于1%的要求。 使用多聲路超聲流量計(jì)測量數(shù)據(jù)開展了對流場分析的相關(guān)研究。通過繪制“流速-聲路”分布圖以及計(jì)算各聲路測量流速的離散度，可分析出流場的流速分布趨勢以及各聲路區(qū)域的流場擾動(dòng)情況。分析結(jié)果表明，使用該分析方法可以宏

3、觀了解流動(dòng)狀況。通過多組不同實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)對比，流量計(jì)上游的2個(gè)彎頭是對流場產(chǎn)生影響的主導(dǎo)因素，“流速-聲路”分布曲線呈現(xiàn)明顯的不對稱，頂部流速明顯偏低；而下游蝸殼對流量計(jì)處流場影響較小。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)管道的頂部與底部流體流動(dòng)較復(fù)雜，使得該區(qū)域聲道測速值波動(dòng)大。 對三峽電站原型流場分析得到的結(jié)果與模型實(shí)驗(yàn)基本一致，驗(yàn)證了模型實(shí)驗(yàn)的可行性，同時(shí)也為原型流量計(jì)誤差分析提供了有力支撐。將模型實(shí)驗(yàn)的流場分析結(jié)果與CFD計(jì)算結(jié)果相對比，流速