赵铨

（甘肃省疏勒河流域水资源管理局水库电站管理处，甘肃玉门 735211）

混流式水轮机转轮动力特性分析与研究

赵铨

（甘肃省疏勒河流域水资源管理局水库电站管理处，甘肃玉门 735211）

混流式水轮机转轮振动现象会对大型水轮机发电机组的安全、稳定运行产生严重的危害，因此对水轮机转轮在实际运行中的振动现象进行深入的研究就显得十分重要而有意义。本文通过对水轮机转轮振动引起的危害即叶片裂纹的产生进行深入的分析，包括叶片裂纹的产生部位，叶片裂纹的产生机理是叶片疲劳等，阐述了转轮振动对水轮机发电机组的危害；对转轮的动力特性进行了分析，探讨了流固耦合问题，流体与结构的相互作用产生各种各样的流固耦合现象；讨论了流体附加质量对转轮振动频率的影响，应用了振动相似理论分析了物体在空气中和液体中的相似性，给出了物体在空气中和液体中固有频率的关系；研究了水轮机转轮振动的外激振力，包括转轮和导叶之间叶栅的干扰，涡列引起的水轮振动，尾水窝带等，并提出避免上述激振力而引发水轮机转轮振动的具有建设性的措施。

叶片裂纹 流固耦合 流体附加质量 叶栅干扰卡门涡列 尾水涡带

随着经济技术的发展，水力发电对水轮机的要求不断提高，水轮发电机组的容量、尺寸及比转速不断提高，材料强度提高，而刚度相对降低。尤其是高强度的不锈钢转轮的增多，转轮相对减薄，且水头变幅大，转轮的水力振动问题日益突出。……