ポンプ水車のS字特性の逸走不安定

XIA Linsheng; CHENG Yongguang; YOU Jianfeng; ZHANG Xiaoxi; YANG Jiandong; QIAN Zhongdong

文献

J-GLOBAL ID：201702256740935807 整理番号：17A0341494

ポンプ水車のS字特性の逸走不安定

Mechanism of the S-Shaped Characteristics and the Runaway Instability of Pump-Turbines

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資料名：
巻： 139 号： 3 ページ： 031101.1-031101.14 発行年： 2017年03月
JST資料番号： C0997A ISSN： 0098-2202 CODEN： JFEGA4 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ポンプ水車は,単位回転数n₁₁(rpm)に対する,単位吐出流量Q₁₁(m³/s)の変化曲線が,S字形を示すことが知られている。S字形特性(SSC)の機構の発生と,流れ構造,および逸走不安定(RI)の関係の理解は,運転信頼性と柔軟性を促進するための,ランナ設計最適化で不可欠である。本研究では,新水車方程式の完全組が導かれ,SSCの主原因を解明し,SSCに及ぼす形状パラメータの影響が分析された。非定常CFDによって,水車方程式中の水力損失,ランナ入口高さでのインパクト損失,ランナチャネル内の水力損失,さらに,異なる比速度でのモデル水車の流動パターンが,シミュレーションされた。またSSC領域中の逆流渦構造(IFVS)と,RIの間の相関が明らかにされた。理論解析は,水車方程式が,理論的に,ポンプ水車の第一象限内の,SSCの曲線変化傾向を予測できることを示した。小さい翼入口角により生ずる流動損失がSSCの主原因で,ランナ入口のハブ側のIFSが,RIの起源であることが明らかにされた。SSCの初生点(IP)は,ハブ側のIFVSの開始に対応し,それはゼロトルク運転点(ZTOP)に先行する。ZTPOは,正の勾配部分にのみ位置してRIに至るが,GVOが小さいとき,IFVSはスパン中央にのみ位置する。

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水車

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