混流式水輪機(jī)軸向水推力的研究.pdf

1、混流式水輪發(fā)電機(jī)組軸向水推力是機(jī)組設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)，其值的準(zhǔn)確性不僅直接關(guān)系到機(jī)組的穩(wěn)定性，而且對(duì)機(jī)組設(shè)計(jì)尺寸和重量也有很大的影響，盡而會(huì)影響到水輪發(fā)電機(jī)組的造價(jià)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文首先對(duì)于作用于混流式水輪發(fā)電機(jī)組的軸向水推力的各種現(xiàn)行方法進(jìn)行了分析，然后再與機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)已有的計(jì)算方法均存在一定不足之處。顯然隨著大容量混流式水電機(jī)組的發(fā)展，一直沿用的確定混流式水輪機(jī)軸向水推力的計(jì)算方法已不能滿(mǎn)足此類(lèi)機(jī)組設(shè)計(jì)

2、需要。
　　由于在傳統(tǒng)計(jì)算方法中沒(méi)有考慮相關(guān)結(jié)構(gòu)因素對(duì)軸向水推力的影響，致使計(jì)算出的水推力數(shù)值與實(shí)測(cè)結(jié)果有較大的出入；另一方面對(duì)于高水頭混流式機(jī)組，也曾出現(xiàn)過(guò)作用于機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的向上作用力大于轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量，發(fā)生機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定部分因碰撞而損壞的事故。
　　本課題基于不同比轉(zhuǎn)速下模型試驗(yàn)結(jié)果分析了作用于混流式轉(zhuǎn)輪各部分軸向水推力的比重，基于這種分析，提出了較準(zhǔn)確地計(jì)算軸向水推力的方法，該方法的基本思路是將CFD與已有試驗(yàn)結(jié)果

3、相結(jié)合。即按CFD方法確定的導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪前的壓力值，從而確定上冠、下環(huán)處作用力，按已有相近比轉(zhuǎn)速混流式轉(zhuǎn)輪的試驗(yàn)結(jié)果確定作用于轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的水推力。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，提出對(duì)于降低不同比轉(zhuǎn)速輪混流式水輪機(jī)的軸向水推力的基本思路和主要措施。即對(duì)中、高比轉(zhuǎn)速的混流式水輪機(jī)主要是應(yīng)該采取結(jié)構(gòu)措施降低作用于上冠的作用力，其中首推方案為采用均壓管方案；對(duì)低比速混流式水輪機(jī)則應(yīng)在考慮上冠、下環(huán)作用力平衡的基礎(chǔ)上充分留有余地以防在小流量區(qū)或甩負(fù)