水力发电引水系统水体共振的数值模拟

【摘要】：分析了某水力发电厂水轮机组在紧急关机试验过程中出现的异常强烈的振动现象。考虑水为可压缩黏性流体,采用瞬态动力响应仿真软件,按照原型参数对水体共振进行数值模拟。研究了冲击载荷引起的水体自由振荡信号,得到水体振荡主频率。在引水管末端用平板的横向振动引入压强扰动,观察到强迫振动频率接近水体主频率时发生共振,而且在整个引水管内的水体都有较强烈响应,证实了水体共振发生的可能性。对共振发生时的压强信号进行小波分解,发现引水系统的压强信号中响应幅度最大的小波分量的频率低于强迫振动频率。计算结果还表明水的黏性和壁面粘附条件对水体振荡主频率无明显影响,但会减小强迫振动的响应幅度。 【作者单位】： 华中科技大学土木工程与力学学院 华中科技大学土木工程与力学学院 华中科技大学土木工程与力学学院 华中科技大学能源与动力工程学院
【关键词】： 水力发电 引水系统 水体共振 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10372033) 长江水利委员会勘查设计院资助项目
【分类号】：TV734
【正文快照】： 1研究背景在某水力发电厂水轮机组的紧急关机试验过程中,当引水系统活动导叶关闭到极小开度时出现了异常强烈的振动现象。异常振动发生在导叶的第三段关闭过程中,导叶开度减小到大约4%,转速降低到大约73rpm的时候发生了强烈的压力脉动和结构的振动。其中蜗壳进口的压力脉动的

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