ПРИСТРОЇ І ЗАХОДИ ЩОДО ЗМЕНШЕННЯ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ДЖГУТОВИХ ПУЛЬСАЦІЙ ТИСКУ У ВІДСМОКТУЮЧИХ ТРУБАХ ЖОРСТКОЛОПАТЕВИХ ГІДРОТУРБІН
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Рівень нестаціонарності в жорстколопатевих гідротурбінах в значній мірі залежить від рівня пульсацій тисків, які обумовлені рухом вихрових джгутів за робочим колесом у відсмоктуючий трубі. Силова взаємодія вихорів з елементами проточного тракту може призвести до серйозних аварій. Зменшення низькочастотних джгутових пульсацій тиску є актуальним завданням, так як сприяє підвищенню надійності і збільшення потужності гідроагрегатів. Експериментально виявлено, що на режимах недовантаження і форсування потужності в гідротурбінах має місце наявність одного або декількох вихрових джгутів. Метою роботи було розглянути різні заходи, що сприяють зниженню рівня амплітуд джгутових пульсацій тиску в проточній частині. Це досягається за допомогою впуску повітря під робоче колесо або застосуванням різних спеціальних конструктивних пристроїв. Були досліджені такі пристрої: поворотні елементи лопаті робочого колеса в РО гідротурбіні, поворотні лопаті подовженого обтічника робочого колеса пропелерної гідротурбіни; хрестовини, циліндричні вставки у відсмоктуючий трубі, обтічники робочого колеса різної довжини, профільовані бички на стінці відсмоктуючої труби. Був досліджений вплив впуску повітря на рівень низькочастотних джгутових пульсацій тиску у проточному тракті в широкому діапазоні режимів роботи при випробуваннях модельної гідротурбіни. Зазначено на перевагу запропонованих пристроїв по зниженню джгутових пульсацій тисків в відсмоктуючий трубі в порівнянні з вже існуючими способами. Наведені результати експериментальних досліджень на модельних стендах та натурній гідротурбіні, які підтверджують ефективність використання запропонованих розробок.
Блок інформації про статтю
Посилання
Murakami M. Vibratsiya otsasyvayushchikh trub gidroturbin [Vibration of the suction pipes of hydraulic turbines]. Trudy IAHR. Seriya: A. 1961, no 1, pp. 48–54.
Zav'yalov P. S., Bondarenko A. V. Issledovanie nestatsionarnykh yavleniy v protochnoy chasti model'nykh gidroturbin [Investigation of unsteady phenomena in the flow path of model hydraulic turbines]. 8 Sipozium MAGI [Syposium MAGI]. Leningrad, 1976, pp. 519–535.
Bondarenko A. V., Zav'yalov P. S. Uluchshenie pul'satsionnoy kharakteristiki radial'no-osevoy gidroturbiny [Improvement of the pulsation characteristics of a radial-axial hydraulic turbine]. Vіsnyk NTU ''KhPІ'' [Bulletin of the National Technical University "KhPI"]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 1991, no 25, pp. 64–67.
Zav'yalov P. S., Bondarenko A. V., Kukhtenkov Yu. M. Rabochee koleso vysokonapornoy radial'no-osevoy gidromashiny [Impeller of high-pressure radial-axial hydromachine]. Certificate of authorship the USSR, no. 14009770, 1988.
Zav'yalov P. S., Bondarenko A. V., Kukhtenkov Yu. M. Rabochee koleso vysokonapornoy radial'no-osevoy gidromashiny [Impeller of high-pressure radial-axial hydromachine]. Patent Ukraine, UA 8379.SU1353924.A1, 1997.
Pazi L. G. Issledovanie periodicheskikh pul'satsiy davleniya v otsasyvayushchikh trubakh gidroturbin. [Investigation of periodic pressure pulsations in the suction pipes of hydraulic turbines]. Trudy VNIIgidromashina. 1968, issue 37.
Veremeenko J. S., Zavalov P. S., Vapnik B. K. Metods of reducing low-freguency pressure fluctuations behind Francis hydroturbine runner. 24 Kongress IAHR. (9–13 September 1991, Madrid).
Falvey H. T. Primer on draft tube surging. Hydro rev. 1993, no. 12-N1, pp. 76–86.
Kubota T., Jamada S. Effect of cone angle at draft tube inlet jn hydraulic characteristics of Francis turbine. Symposium Operating Problems of Pump Stations and Power Plants. (13–17 September 1982, Amsterdam).
Zav'yalov P. S., Kukhtenkov Yu. M., Podvoys'kiy Yu. A. K metodu rascheta pul'satsionnykh kharakteristik ot vikhrevykh zhgutov za rabochim kolesom gidroturbiny [To the method of calculating the pulsation characteristics from vortex swirles behind the impeller of a hydraulic turbine]. Problemi mashinostroeniy. Кharkоv, NANU IPMash Publ., 2003, no. 2, pp. 84–92.
Dorfler P. Systemtheoretishe Ansatze fur dir Saugrohrschwingunden der Francisturbinen. VDI-Bericyte. 1981, no. 424, pp. 211–222.
Grein H. Vibration phеnоmеnа in Francis turbines: their causes and prevention. IAHR Symposium. 1980, pp.527–539.
Potetenko O. V., Drankovskiy V. E., Krupa E. S., Vakhrusheva O. S. Sovershenstvovanie rabochikh protsessov gidroturbin s primeneniem novykh konstruktivnykh resheniy dlya razlichnykh diapazonov naporov [Improving hydraulic turbine workflows using new design solutions for various pressure ranges]. Visnyk Nats. tekhn. un-ta "KhPI". Seriya: Enerhetychni i teplotekhnichni protsesy i ustatkuvannya [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2014, no. 1 (1044), pp. 49–57.
Potetenko O. V., Yakovleva L. K., Samba Bitori T. D. Sovershenstvovanie rabochego protsessa vysokonapornykh radial'no-osevykh i radial'no-diagonal'nykh gidrotubin [Improving the working process of high-pressure radial-axial and radial-diagonal hydroturbines]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2017, no. 22 (1244), pp. 4–14.
Potetenko O. V., Krupa E. S. Osobennosti rabochego protsessa radial'no-osevykh turbin na vysokie napory [Features of the working process of radial-axial turbines for high heads]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2015, no. 45 (1154), pp. 41–46.
Vladislavlev L. A. Vibratsiya gidroagregatov gidroelektricheskikh stantsiy [Vibration of hydroelectric power plants]. Moscow, Energiya Publ., 1972. 176 p.
Veremeenko I. S. Issledovanie pul'satsionnykh i vibratsionnykh kharakteristik gidroturbin i razrabotka sposobov ikh uluchsheniya [Research of pulsation and vibration characteristics of hydraulic turbines and development of ways to improve them]. Energomashinostroenie. 2009, no. 9, pp. 71–88.
Potetenko O. V., Koval'ov S. M., Kukhtenkov Yu. M. Roboche koleso vysokonapirnoyi RO hidroturbiny [Impeller of high-pressure radial-axial hydroturbine]. Patent Ukraine, UA 5155, 2005.
Khare R., Prasad V., Kumar S. CFD approach for flow characteristics of hydraulic Francis turbine. International Journal of Engineering Science and Technology. 2010, vol. 2 (8), pp. 3824–3831.
Platonov D. V., Minakov A. V., Dekterev A. A Issledovanie vliyaniya pul'satsionnykh yavleniy na rezhimy raboty vysokonapornykh GES [Investigation of the influence of pulsation phenomena on the operating modes of high-pressure HPP]. Sovremennaya nauka. 2014, no. 1, pp. 102–108.