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前言

对于我国大部分的水电站来讲，混流式水轮发电机是各水电站的重要设备，混流式水轮机以其简单、高效、制造工艺成熟等诸多优点成为各水电站低成本、高效益稳定运行的重要保障。混流式发电机以其强大的优势占据着水电站机组的主导位置，但混流式水轮机还存着自身无法克服的弱点。混流式水轮机机组的振动和叶片的裂纹已成为威胁机组安全的重要隐患，严重阻碍了水电站的经济效益的发挥。所以对混流式水轮机运行的稳定性进行研究已刻不容缓。

1 影响混流式水轮机稳定性的主要原因分析

1.1 水力方面的原因

水轮发电机组由于水力因素引起振动主要有以下几种情况。

一是水轮机在非设计工况下运行的振动。当水轮机处于空载、低水头、小负荷、高水头、超负荷大流量的运行状态时，除了承受流体的压力载荷之外，还承受了压力脉动和水力扰动引起的动态载荷的影响。

二是尾水管内的空腔涡带产生的压力脉动。由于混流式水轮机是固定叶片式的水力机械，当水轮机偏离最优工况运行时，由于转轮出口水流有一个旋转圆周分速度，使转轮下方靠近尾水管轴线的区域出现较大的真空，当真空达到一定数值后便产生空腔气蚀形成涡带，涡带是螺旋形绕尾水管轴线不稳定的旋转，会引起机组振动，并对尾水管产生相当大的破坏作用。……