水泵水轮机在水轮机制动工况下压力脉动的模型试验研究

刘文杰，秦坤涛，徐用良，王 磊（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040）

水泵水轮机在水轮机制动工况下压力脉动的模型试验研究

刘文杰，秦坤涛，徐用良，王 磊
（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040）

本文对水泵水轮机模型装置在水轮机制动工况下的压力脉动进行了试验研究，得到了不同导叶开度和不同测点位置，压力脉动信号在时域和频域内随流量的变化规律。此外，对无叶区压力脉动信号进行了细致的分析，収现在导叶开度A0=20~40mm的范围内，该测点位置在小流量区域存在大小约0.5~0.7倍转频的特殊频率，这种频率能影响压力脉动的时频特性。

水泵水轮机；水轮机制动；压力脉动；模型试验

0 引言

1 模型装置及试验方法

本试验研究是针对500m水头段蓄能电站的混流可逆式水泵水轮机模型进行的。水泵水轮机的模型转轮直径D2=275mm，转轮叶片数Z=9。水轮机工况最优点为n11_opt=40.5r/min，q11_opt=0.563m3/s，水泵工况在试验转速n=1000r/min下的最优点为Q_opt=0.256m3/s，H_opt=34.99m。模型装置的压力脉动测点的布置如图1所示，1为蜗壳进口，2、3为导叶后转轮前，4为顶盖，5为固定导叶间，6、7为尾水锥管，8、9为尾水肘管。

模型试验在哈尔滨大电机研究所高水头试验台进行，模型试验导叶开口从A0=12mm~A0=36mm，导叶开度间隔为4mm。试验时定测功机转速，通过调节水泵与阀门的大小来改变工况。试验从各导叶开度下的飞逸工况点开始，逐渐减小单位流量，直至接近零流量，涵盖整个水轮机制动工况。

模型试验采用美国某公司的动态压力传感器和尼高力数据采集器，收集和记录各工况下的压力脉动信号[4-6]。……