讲座一 水力机械空蚀及其研究方法
讲座一 水力机械空蚀及其研究方法
水力机械空蚀发展的阶段 空化对水轮机能量特性的影响可分为三个阶段,见图9-7。 1.无空化区:σ大于初生空化数,此时水轮机的能量特性不发生变化。 2.空化发展区:σ<σ;后,水屮空泡增多,空化现象也从周期性不稳定出现变 得经常出现,σ继续减小,开始出现过流 壁面的空蚀破坏,但对水轮机的能量特性效4 尚无明显影响。 3.空化剧烈区:此时水轮机内多处 发生空化,且空化程度发展充分,水轮机 !划 的效率或流量开始急剧下降,通常称能量 特性开始急剧下降点的空化数为临界空化 数 空化剧烈区空化发展区无空化区空化数a 由于转轮与工况不同,能量特性曲线 9-7空化对水轮机能景特性的影响 与q的关系多种多样。图9-8所示为 常见的几种曲线形式。国际电工委员会规定,可以用效率开始变化点σ、也可以用效
水力机械空蚀发展的阶段
效率线的交点。作为临界点,还可以取其它特征点,佣如苏联在某些情况下取转速下 降1%作为临界点。严格讲,这些特征点,除了a。以外,实际上已不能代表性开始 变化点了 15 Cas/33 ■sf2v4sfI￠ 图9-8常见的几种能量特性曲级
各种类型水轮机吸出高度的定义如图9-11所示。 a)转桨式 (b)斜流式 c)流式 (d)卧式 图9-11各种水轮机吸出高度定义
水轮机空蚀破坏的特征 )轴流式水轮机 这种水轮机会发生由寸叶型空化、问隙空化 和空空化等引起的空蚀破坏,其中河隙空化造 成的空蚀比较突出,特别是叶片外绿与转轮室、 以及叶片与转轮体的间隙附近,使转轮室、叶片 外缘、叶片法兰的下表面和转轮局部遭受破坏 其破坏区的示意图见9-12。转轮室的空蚀区主 要分布在叶片旋转轴线以下,有些水轮机在叶片 轴线以上也出现局部破坏,这与转轮室壁面不平 整度有关。图9-13是苏联伏尔加水电站转轮室图9-12蚰流式水轮机的空蚀破乐区 及叶片的空蚀破坏示意图。 流式水轮机叶型空蚀通常发生在叶片背面靠近出水边及外缘,但有时在叶片正面 也出现破坏。我国已没入运行的轴流式水轮机的叶型破坏也相当严重。图9-14是几个 电站轴流式水轮机叶型空蚀部分示意图,由调查资料可知,凡机组在超出力或大流量 情况下运行时间过长空蚀破坏就比较严重;工况正常,则空蚀破坏比敦轻徽
水轮机空蚀破坏的特征