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《混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)的piv測(cè)試》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)的PIV測(cè)試 摘要：在水輪機(jī)的使用中，水流阻塞是一種常見的現(xiàn)象，水流阻塞導(dǎo)致水管的流速出現(xiàn)降低，造成機(jī)械性能的下降。本文從粒子成像技術(shù)來(lái)向大家展示混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)。為水輪機(jī)的設(shè)計(jì)改造提出相應(yīng)的意見?！ ￡P(guān)鍵詞：混流式水輪機(jī)；尾水管；流場(chǎng)；PIV測(cè)試 渦流機(jī)的尾水管的控制水流場(chǎng)的主要影響因素，做好為流管的設(shè)計(jì)能偶有效的提高混流管的流水速度。為了提高速度優(yōu)化設(shè)計(jì)采用PIV（粒子成像技術(shù)）測(cè)試手法，做好相應(yīng)的水流圖像，合理控制渦輪。 1水輪機(jī)渦流5 水輪機(jī)的渦流技術(shù)與我們馬桶的渦流技術(shù)有著非常相似的結(jié)構(gòu)，都是通過(guò)水的高速旋轉(zhuǎn)
2、形成渦流，但是不同的是馬桶的渦流是用于使水更有沖擊力，能夠把污物沖走，對(duì)于水輪機(jī)的渦流則是為了讓水有著更快的流速，讓單位時(shí)間通過(guò)的水的體積更多。對(duì)于渦流的使用中，渦流的主要有兩個(gè)作用，第一個(gè)作用就是提高流速，同時(shí)如果水流通過(guò)旋轉(zhuǎn)的方式會(huì)很大程度的減少水流的相互沖擊，減少水流能量的損失。第二個(gè)作用主要是保證在封閉的空間內(nèi)，因?yàn)闇u流是基于漩渦設(shè)計(jì)的，所以周圍會(huì)留有空洞，這就提供了換氣的流動(dòng)。一個(gè)明顯的例子就是我們到出一瓶礦泉水中的水，垂直的傾倒的方式會(huì)不斷向上翻氣泡，從而影響速度，而傾斜的時(shí)候讓水高不高于瓶口，傾倒速度會(huì)更快。渦流也是同理，水輪機(jī)是一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境
3、，所以在輸送水的時(shí)候應(yīng)該留出一個(gè)空氣的通道，而渦流就是最好的輸水模型?！ ?尾水管PIV測(cè)試 為了驗(yàn)證尾水管的設(shè)計(jì)的有效性采用粒子成像技術(shù)（PIV測(cè)試），這項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)就能能夠捕捉一瞬間的平面內(nèi)的速度矢量情況，在立體成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速的收集到速度信息，但并用矢量表示，缺點(diǎn)在于不是實(shí)現(xiàn)三維立體的矢量描述。在粒子成像技術(shù)是用是需要超高動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的記錄工作，一般是采用CCD和COMS這兩種攝像機(jī)記錄。在記錄后需要專業(yè)的軟件進(jìn)行速度矢量的分布圖計(jì)算。在數(shù)小時(shí)后就能得到矢量圖紙?！ ?混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)的PIV測(cè)試矢量圖分析 混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)的P
4、IV測(cè)試矢量圖如圖1所示、在坐標(biāo)（150，130）左右是渦流的重心，渦流的重心成黑色，向量線密集，這就說(shuō)明了在漩渦的重心水流量最快，同時(shí)水密集。但是按照我們之前所說(shuō)的治療要求，渦流是按照漩渦設(shè)計(jì)的，所以渦流的中心應(yīng)該是空氣的通道，所以重心應(yīng)該呈白色，但是從圖上看出，并沒有相應(yīng)的白色區(qū)域，同時(shí)在水流的加速的過(guò)程中，呈現(xiàn)了加速不均與的情況，渦流的整體偏下，用時(shí)靠近下方的水流流速快。而上方相比下方水加速很慢，在漩渦的整體來(lái)說(shuō)呈現(xiàn)不規(guī)則的現(xiàn)象。第三在圖像的右上方水流幾乎沒動(dòng)，這就說(shuō)明渦流的設(shè)計(jì)有著嚴(yán)重的缺陷，需要增加尾水管的直徑，然后將渦流更加均勻?！ ?渦流的設(shè)計(jì)的基
5、本原則 4.1保護(hù)空氣的通道5 保護(hù)空氣的通道是非常重要的，因?yàn)椴还芩鞫嗫於际菦]有大氣壓的力量大的，大氣壓的力量是在單位平方厘米上有著2000kg的壓力，也就是是說(shuō)在指甲蓋那么大的距離上，空氣的壓力是一頭大象那么大。所以強(qiáng)大的壓力一定會(huì)影響水的流速，所以增加空氣的通道就是非常中的方向，具體的方式可以在接近最窄處的時(shí)候增加擾流板，然后水的在會(huì)在中間形成一個(gè)空氣的通道?！ ?.2擴(kuò)大渦流的面積 根據(jù)混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流場(chǎng)的PIV測(cè)試矢量圖現(xiàn)實(shí)渦流的面積沒有到達(dá)設(shè)備面積的一般，所以需要增加水流的面積提高渦流的水平。想要做到這一點(diǎn)就要在尾管的弧度面積上做出更
6、改，弧度更加自然產(chǎn)生渦流的面積更大。 5水輪機(jī)故障的預(yù)防 水輪機(jī)是由各種機(jī)械部件組合而成，是將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，是發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)力。水輪機(jī)在運(yùn)行中由于高壓水流的沖擊而高速旋轉(zhuǎn)，難免會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損和振動(dòng)，出現(xiàn)各種意想不到的故障在所難免。為了避免和減少水輪機(jī)故障，實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電站的經(jīng)濟(jì)目的，提升水利發(fā)電站的社會(huì)效益，必然要認(rèn)真細(xì)致地分析水輪機(jī)出現(xiàn)各種故障的成因，合理有效的加以預(yù)防，安全科學(xué)的予以處理。5 安全生產(chǎn)，預(yù)防為主，合理科學(xué)的預(yù)防，是減少事故發(fā)生最有效的措施。根據(jù)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況和本人多年積累的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)幾條預(yù)防方針：（1）建設(shè)一座發(fā)電站，從
7、設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝、調(diào)試各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，結(jié)合電站及電網(wǎng)的實(shí)際情況，選擇合格穩(wěn)定的設(shè)備，合理搭配各類報(bào)警信號(hào)、操作方式、保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置。（2）加強(qiáng)職工隊(duì)伍的素質(zhì)教育、安全教育和業(yè)務(wù)培訓(xùn)。（3）建立健全的安全管理制度、運(yùn)行值班制度、設(shè)備缺陷記錄制度及適合電站需要的各種制度。（4）編制適合電站生產(chǎn)需要的運(yùn)行規(guī)程和操作典票，制定各類事故預(yù)想和事故處理預(yù)案，平時(shí)加強(qiáng)反事故演習(xí)?！ ?水輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的處理方法 6.1機(jī)組過(guò)速的處理方法 （1）當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)過(guò)速的時(shí)候，切莫心慌，應(yīng)保持冷清，沉著應(yīng)對(duì)。（2）在運(yùn)行過(guò)程中，突然失去負(fù)荷，首先應(yīng)監(jiān)視過(guò)速保護(hù)裝置能否正
8、常動(dòng)作，若過(guò)速保護(hù)拒動(dòng)或
