運行水頭對水輪機的空蝕會產(chǎn)生什么影響? QS34XR245Q3

   答:水輪機的運行I況主要取決于運行水頭、功率(或流量)以及吸出高度(或下游尾水位),這些因素都會對水輪機的空蝕產(chǎn)生一些影響。其中,運行水頭對空蝕破壞的影響,通常分為兩種情況:一是對翼型空蝕的影響,二是對空腔空蝕的影響。

   (1)水頭對翼型空蝕的影響。試驗表明,水輪機翼型空蝕隨水頭的增加而變得嚴(yán)重,這是因為水頭越高流速越大,壓力降低得越多,從而導(dǎo)致翼型空蝕嚴(yán)重。一般有如下一些規(guī)律:①當(dāng)運行水頭低時,葉片背面空蝕破壞面積大,但深度較淺,葉片面也有空蝕,但面積較小。大面積空蝕說明背面水流脫流嚴(yán)重,因低水頭偏離最優(yōu)I況,破壞了無撞擊進(jìn)口。在進(jìn)口處產(chǎn)生很大的負(fù)沖角,使進(jìn)口水流嚴(yán)重脫流,流速增加,壓力下降,故在進(jìn)口的正背面均產(chǎn)生空蝕;②當(dāng)運行水頭增加時,葉片進(jìn)水邊工作面的空蝕逐漸消失,葉片背面的空蝕面積隨水頭的增加而減小,空蝕區(qū)的位置逐漸向下環(huán)方向移動,而空蝕深度則明顯加深。其原因是隨著水頭的增加負(fù)沖角逐漸減小,在進(jìn)水邊正背面空蝕空泡逐漸消失,所以進(jìn)水邊空蝕消失;③當(dāng)在高水頭低負(fù)載運行時,雖能產(chǎn)生空蝕空泡9但此時相對速度小,故在葉片背面進(jìn)水邊空蝕破壞不嚴(yán)重;④當(dāng)在高水頭大負(fù)載運行時,在進(jìn)口處產(chǎn)生較小的沖角,所以進(jìn)水邊空蝕較輕。由于相對速度從上冠向下環(huán)是遞增的,而且在下環(huán)附近為最大,所以在葉片背面靠近下環(huán)處空蝕最嚴(yán)重。

   (2)水頭對空腔空蝕的影響。當(dāng)水頭與最優(yōu)工況相對應(yīng)時,水輪機在最優(yōu)I況附近運行,出口基本保持法向,空腔空蝕較小;當(dāng)運行水頭較低時,破壞了法向出口,在轉(zhuǎn)輪出口產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)水流,使渦帶旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生空腔空蝕;當(dāng)運行水頭較高時,同樣破壞了法向出口,并且產(chǎn)生了反方向旋轉(zhuǎn)的水流,其結(jié)果也將產(chǎn)生空腔空蝕。