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发电机组振动的原因:​卡门涡列

2019-08-12


柳州发电机维修带您了解水轮发电机组振动的原因


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卡门涡列

  当水流流经非流线型障碍物时,在出口边的两侧出现漩涡,形成旋转方向相反、有规则交错排列的漩涡,进而互相干扰、互相吸引,形成非线型的涡列,俗称卡门涡列。这种涡列交替地作顺时针或逆时针方向旋转,在其不断形成与消失过程中,会在垂直于主流方向引起交变的振动力。当卡门涡列的频率与叶片固有频率接近时,叶片动应力急剧增大,有时发出响声,甚至使叶片根部振裂。

  预防和处理措施::

  1)削减转轮叶片或固定导叶出水边的厚度,提高卡门涡频率,避开共振;2)在叶片间加支撑,改变叶片的自振频率;

  3) 水轮机设计阶段,预测卡门涡列的频率、叶片与导叶的固有频率,使错开卡门列涡和绕流部件频率。

  叶道涡引起的水力不稳定

  混流式水轮机在偏离Z优工况时,叶片进口的冲角增大,如果水流冲角过大,会导致叶片头部脱流,形成叶道涡,进而可能产生中频或高频的水压脉动。来流在设计水头以上是正冲角,脱流发生在上冠叶片进口的背面;来流在设计水头以下是负冲角,脱流发生在上冠叶片进口的正面。

  而叶道涡就起源于偏离Z优工况后上冠进口处的脱流,分为高水头叶道涡和低水头叶道涡。从水轮机模型试验观察是从转轮叶片间流出来的,随着水轮机工况变化,当2~3个叶片间同时开始出现可见的涡流,则认为在该工况下发生了叶道涡。



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