补充资料：水轮机压力脉动

水轮机压力脉动
pressure fluctuations of hydro turbines

shLJ一ILJnJ一yo{一r了10一dor飞g水轮机压力脉动(pressure fluetuations ofhydro turbines)流道中水流压力围绕其平均值所作的周期性或随机性的交替变化，是引起水轮发电机组振动的主要原因之一。不同类型压力脉动产生的原因和机理也不相同，与水轮机运行的工况有关。 水轮机压力脉动的主要类型和成因 尾水管涡带引起的压力脉动指水轮机在部分负荷运行时，由尾水管内螺旋状涡管(俗称涡带)的周期性旋转在管壁上引起的压力脉动。它的特点是，同一水头下，最大脉动值出现在50绒负荷左右，基波频率约为机组转速频率的1/4。它出现在混流式和轴流定桨式水轮机中.是常见水力激振最重要的原因。 转轮叶栅绕流引起的水压脉动这种压力脉动由叶道断面上水流速度和压力分布不均所引起的。叶道宽阔的轴流式水轮机中这种脉动更强一些。其基波频率几等于转速频率fn和叶片数Z，的乘积 fb一fnZI其幅值随流量的增大而增大。如不引起叶片等的共振，一般不会引起机组的较强振动。 转轮叶片进口水流冲击和脱流引起的随机压力脉动当进入叶片的水流冲角(正或负)较大时，叶片进水边的正面将承受水的冲击(正冲角时)，背面将产生流动分离及次生水冲击.随之产生频率不定的压力脉动。导叶开度较小时比较厉害，是机组起动、空转和小开度运行时振动、噪声较强的主要原因。带有振动保护功能的机组有时会因振动较大自动停机、不能正常起动。 卡门涡引起的压力脉动卡门涡是流体绕流物体时在其尾部产生的流动分离现象。当漩涡在绕流体两侧交替、有规律的分离时，就会有相同频率的力作用在绕流体上，同时产生相应的压力脉动。力和脉动的幅值一般较小。但当其频率和绕流体或周围水体的固有频率相同或相近时就会引起共振。其中水体共振将激发强烈的压力脉动。水轮机中的卡门涡主要出现在固定导叶、导叶和转轮叶片出水边。它的频率用下式计算了K一:人半(Hz) “式中Sh为斯特鲁哈数，可取0.23;w(m/s)和d(m)分别为卡门涡分离点处的相对速度和叶片厚度。粗略估算最高频率范围时，w和d可取出水边处的相对速度和出水边厚度。 止漏环间隙周期变化引起的压力脉动由止漏环转动部分不圆或其摆度引起。幅值的大小取决于止漏环进、出口压差和止漏环间隙变化率。通常为转速频率，并把它作为转轮水力不平衡的一部分。特殊情况下，它可和转动部分的摆度形成自激机构，引起强烈的自激弓状回旋。此时压力脉动频率等于当时条件下转动部分的临界转速频率。

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