史广泰 杨军虎 刘小兵 刘洋

摘要： 为了提高液力透平工作时的稳定性，降低机组的振动，在液力透平叶轮进口前添加不同数量的导叶，采用SST kω湍流模型，利用FLUENT软件通过在各过流部件内设置监测点计算在不同导叶数下液力透平内的压力和压力脉动情况，然后通过快速傅里叶变换将压力脉动的计算结果进行处理，分析液力透平各过流部件内压力脉动的时域和频域分布，最后总结导叶数对液力透平机组工作时稳定性的影响规律。研究表明：当导叶数等于9时蜗壳内的压力脉动主频幅值最小；随着导叶数的增加，叶轮内的最大压力脉动幅值逐渐减小，而导叶数对尾水管内压力脉动幅值的影响较小；要提高液力透平机组的稳定性需降低液力透平内的压力脉动幅值，而通过叶轮进口前添加导叶的方法可以很好地降低液力透平内的压力脉动幅值，但导叶数不能太少也不能过多。关键词： 导叶； 液力透平； 稳定性； 压力脉动； 振动

中图分类号： TH311； TK730文献标志码：A文章编号：10044523（2016）04060907

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.007

引言

液力透平作为一种能量回收装置，其叶轮在高压液体的作用下旋转，将液体所具有的能量部分转化为液力透平的机械能，从而达到能量回收的目的[12]。但液力透平在工作过程中由于叶轮与蜗壳之间的动静耦合导致液力透平内出现压力脉动，这种压力脉动会引起周期性的压力波，这将导致液力透平各元件中出现周期性的振动和噪声，降低液力透平机组工作时的稳定性[34]。……