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水泵水轮机作水轮机工况运行时单位时间内流过水泵水轮机水的体积。
——引自GB/T 36550-2018《抽水蓄能电站基本名词术语》
冲击式水轮机是借助于特殊导水机构引出具有动能的自由射流,冲向转轮水斗,使转轮旋转做功,从而完成将水能转换成机械能的一种水力原动机。在冲击式水轮机中,以工作射流与转轮相对位置和做工次数的不同,可分为切击...
由P=9.81QHe;式中:P——水轮机出力(千瓦);Q——水轮机引用流量(立方米每秒);H——水轮机工作水头(米);e——水轮机效率;从P=100千瓦看,是个小型或微型水轮机,效率可取80%,水头没...
都有。一般大中型混流式水轮机组肯定是立式的。小型机组多为卧式的。
水泵水轮机泵工况小流量波动特性
为了研究水泵在水轮机泵工况小流量下的流场特性,对某电站水泵水轮机进行建模.采用SIMPLEC算法和剪切压力传输模型(SSTk-ω)模拟泵工况的流场特性,分析当泵工况活动导叶处于设计开度时在小流量下转轮、导叶的流场,结合实验对水泵水轮机的性能进行对比计算.结果显示,在导叶设计开度下当体积流量为设计流量的15%~53%时扬程曲线有小幅度波动;流量越小在导叶间的类似射流现象越明显,随着流量降低涡结构逐渐增多并且尺度逐渐变大,以至于充满整个活动导叶与固定导叶之间的流域;导叶的存在是小流量下扬程小幅度波动的主要原因.以上结论均可为水泵水轮机的优化设计提供依据.
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能的转换;反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反
作用力而旋转,工作过程中水流的压力能和动能均有改变,但主要是压力能的转换。
现代水轮机大多安装在水电站内,用来驱动发电机发电。在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。
斜击式水轮机利用喷嘴把水流的压力能变成速度能,水流自离开喷嘴,进入转轮直至离开转轮的整个工作过程,不是在一个封闭系统内,而是在充满大气的机壳中进行形成自由射流,并且同一时刻往往有3-4个斗叶在接受同一喷嘴流量大小不等的这种自由射流。喷嘴出口射流中心与转轮进水平面呈一定的夹角(通常取22.5度)。
斜击式水轮机主要工作部件和切击式水轮机基本相同,只是工作射流与转轮进口平面呈某一角度α,射流斜着射向转轮。斜击式水轮机适用于水头在35-350m、轴功率为10-500kW、比转速为18-45的中小型水电站 。
切击式水轮机,也叫水斗式水轮机或培尔顿式水轮机;按主轴的布置方式分为卧轴和立轴两种,无论哪种其转轮始终位于大气中。这种水轮机适用于高水头、小流量水电站;大型水斗式水轮机应用水头约300—1700米,小型的也可达到40—250米;目前世界上水头高于1000米的电站均采用水斗式水轮机,单机功率可以达到400MW以上 。
其主要结构包括输水管、喷流机构、转轮、折向器和机壳等切击式水轮机工作射流中心线与转轮节圆相切,故名切击式水轮机。其转轮叶片均由一系列呈双碗状水斗组成,故又称水斗式水轮机。切击式水轮机是目前冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。其应用水头一般为300-2000m,目前最高应用水头已达到1771.3m(澳大利亚的列塞克-克罗依采克水力蓄能电站,水轮机出力P=22.8MW)。
喷流机构主要由喷管、喷嘴、喷针(针阀)和喷针移动机构组成;其作用是把水流势能转化为射流动能,并通过移动喷针来调节流量。
转轮由圆盘和固定在它上面的水斗组成,射流冲向水斗,水斗与射流相互作用,射流动能转化为转轮旋转机械能;由于承受射流,水头越高对转轮强度要求也越高。
折向器就是一块高强度钢板(和驱动装置),机组甩负荷时折向器迅速使射流偏转,避免使机组转速过快。
机壳则主要起支撑水轮机轴承、排水的作用。
值得说明的是水斗水轮机中喷流机构和折向器都不只一套,其数量因型号各异,一般水头低时选4—6个,水头高时选2—3个。