Análisis de estabilidad del espacio sin vanos en una bomba-turbina de alta cabeza en modo turbina: simulación de dinámica de fluidos computacional y medición de velocimetría por imágenes de partículas
Autores: Deng, Wanquan; Xu, Lianchen; Li, Zhen; Tang, Wen; Wang, Xiaolong; Shang, Linmin; Liu, Demin; Liu, Xiaobing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de estabilidad del espacio sin vanos en una bomba-turbina de alta cabeza en modo turbina: simulación de dinámica de fluidos computacional y medición de velocimetría por imágenes de partículas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Turbina de bomba
Pulsación de presión
Características de amplitud-frecuencia
Baja compresibilidad
Campo de flujo interno
Escala de prototipo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Cuando la bomba-turbina reversible de tipo Francis funciona a carga parcial, la amplitud y frecuencia de la pulsación de presión en el espacio sin palas son altas, lo que representa una amenaza seria para la estabilidad de la operación de la unidad. El agua presenta una compresibilidad débil en una bomba-turbina de alta cabeza, afectando así las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión. Este estudio utilizó simulaciones numéricas en un modelo y prototipo de bomba-turbina y velocimetría de imágenes de partículas (PIV) en un modelo de bomba-turbina para examinar el campo de flujo interno y las características de pulsación de presión y determinar el efecto del flujo en el espacio sin palas sobre las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión. Las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión se verificaron a través de pruebas de prototipo. Los efectos de la débil compresibilidad del agua sobre la ley de propagación de la pulsación de presión a lo largo del pasaje de flujo del prototipo y modelo de bomba-turbina fueron aproximadamente similares, pero mostraron ciertas diferencias. Considerando la débil compresibilidad del agua, las fluctuaciones de pulsación de presión en cada pasaje de flujo del prototipo y modelo de bomba-turbina exhiben grados variables de mejora, lo que es más obvio a escala de prototipo. Por lo tanto, la perturbación de la onda de presión causada por la débil compresibilidad del agua tiene diferentes efectos en la escala de prototipo y en la escala de modelo de la bomba-turbina Francis de alta cabeza.
Descripción
Cuando la bomba-turbina reversible de tipo Francis funciona a carga parcial, la amplitud y frecuencia de la pulsación de presión en el espacio sin palas son altas, lo que representa una amenaza seria para la estabilidad de la operación de la unidad. El agua presenta una compresibilidad débil en una bomba-turbina de alta cabeza, afectando así las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión. Este estudio utilizó simulaciones numéricas en un modelo y prototipo de bomba-turbina y velocimetría de imágenes de partículas (PIV) en un modelo de bomba-turbina para examinar el campo de flujo interno y las características de pulsación de presión y determinar el efecto del flujo en el espacio sin palas sobre las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión. Las características de amplitud-frecuencia de la pulsación de presión se verificaron a través de pruebas de prototipo. Los efectos de la débil compresibilidad del agua sobre la ley de propagación de la pulsación de presión a lo largo del pasaje de flujo del prototipo y modelo de bomba-turbina fueron aproximadamente similares, pero mostraron ciertas diferencias. Considerando la débil compresibilidad del agua, las fluctuaciones de pulsación de presión en cada pasaje de flujo del prototipo y modelo de bomba-turbina exhiben grados variables de mejora, lo que es más obvio a escala de prototipo. Por lo tanto, la perturbación de la onda de presión causada por la débil compresibilidad del agua tiene diferentes efectos en la escala de prototipo y en la escala de modelo de la bomba-turbina Francis de alta cabeza.