为了提高抽水蓄能电站的经济效益,近半个世纪以来水泵水轮机的适用水头逐渐趋于高水头化。在此过程中,东芝水电公司针对高水头化出现的各种问题进行了技术开发。本文选取其中的三方面内容进行研究:一是对高水头水泵水轮机的信赖性的提高做出大贡献的动静叶片干涉导致转轮振动应力减少的研究开发;二是在高水头水泵水轮机水泵启动和调相运行工况下,水面下压时尾水管内水流变动的相关研究开发;三是为实现高水头水泵水轮机转轮的效率提高和低振动化,所做的长短叶片转轮的相关研究开发等。 转速10倍以上5000～7000r/min的情况下进行试验。另外在这种情况下的功率和入力要在真机的100分之一以上即5000～7000kW。本文由全自动缩管机张家港缩管机网站 转载中国知网整理! http://www.suoguanji.name     实际水头试验装置，将试验模型和同样尺寸水泵水轮机进行的组合以求进行动力回收，使用3500kW的电动机，可以将试验模型驱动到7000kW。在这个实际水头模型试验中，得到了很多新的知识。这些知识在1990召开的IAHR研讨会上作了为特别演讲进行了发表[1]。只是这篇发表的论文并没有被收录到正规的论文集中，只是收录在了一本记载特别演讲的名叫《SpecialBook》的小册子里，一般很难阅读到。但是，图1奥吉野抽水蓄能电站水泵高水头抽水蓄能电站一洞四机同时甩负荷技术小水滴大量的飘浮在空气中，这些小水滴因第二次强烈的空气对流，被吸入转轮，从而造成了空转轴入力的增加。（3）一旦形成这种状态，水波被吹散造成水面激烈的扰动，从而在水中产生了大量的非常小的气泡。高水头水泵水轮机-数控钢管滚圆机滚弧机张家港液压缩管机滚弧机压水产生的缓慢的二次水流将这些气泡送入尾水管下流，导致了压水用空气流失量的增加（见图7）。（4）在高水头水泵水轮机高尾水压的情况下，随着尾水压的增加，与低水头机组转轮转速增加时水面的晃动状态是一样的。但随着尾水压的增加，压低空气的密度增加，如同在风速很快的空气对流中一样，给水面带来了强烈的干涉作用。从以上的试验结果来看，世界上首次明确了高尾水压时水面的波动，需要考虑到空气的密度，依存于密度修正弗劳德数（Froudenumber）而变化[4]。密度修正弗劳德数：（６）式中：Fd——密度修正弗劳德数；U2——转轮出口的周速度，m/s；D2——转轮出口直径，m；ρa——压低空气的密度，kg/m3；ρw——水的密度，kg/m3；N——转轮转速，r/min。由上式可知，如果水泵水轮机下池的吸出高度为100m时，ρa基本变为10倍，水面干扰相当于转轮的转速在以大气压下约3倍的速度进行回转。因此，水面的下压水位要考虑这样的影响。针对某个尾水管进行的模型试验结果如图8所示。这个尾水管，当吸出高度为130m，下压水位设定在0.4m时，空转力矩就会变校且压入空气的流失量也会稍微得到抑制。但是如果吸出高度超过140m时，空转力矩、压缩空气流失量就会增加。电站是无法采用这样的吸出高程深度的。根据这个结果，对尾水管的形状进行了改良，针对吸出高度大且转轮转速高的高水头水泵水轮机，开发了水高水头水泵水轮机-数控钢管滚圆机滚弧机张家港液压缩管机滚弧机本文由全自动缩管机张家港缩管机网站 转载中国知网整理! http://www.suoguanji.name