运行水头对水轮机的空蚀会产生什么影响? QS34XR245Q3

   答:水轮机的运行I况主要取决于运行水头、功率(或流量)以及吸出高度(或下游尾水位),这些因素都会对水轮机的空蚀产生一些影响。其中,运行水头对空蚀破坏的影响,通常分为两种情况:一是对翼型空蚀的影响,二是对空腔空蚀的影响。

   (1)水头对翼型空蚀的影响。试验表明,水轮机翼型空蚀随水头的增加而变得严重,这是因为水头越高流速越大,压力降低得越多,从而导致翼型空蚀严重。一般有如下一些规律:①当运行水头低时,叶片背面空蚀破坏面积大,但深度较浅,叶片面也有空蚀,但面积较小。大面积空蚀说明背面水流脱流严重,因低水头偏离最优I况,破坏了无撞击进口。在进口处产生很大的负冲角,使进口水流严重脱流,流速增加,压力下降,故在进口的正背面均产生空蚀;②当运行水头增加时,叶片进水边工作面的空蚀逐渐消失,叶片背面的空蚀面积随水头的增加而减小,空蚀区的位置逐渐向下环方向移动,而空蚀深度则明显加深。其原因是随着水头的增加负冲角逐渐减小,在进水边正背面空蚀空泡逐渐消失,所以进水边空蚀消失;③当在高水头低负载运行时,虽能产生空蚀空泡9但此时相对速度小,故在叶片背面进水边空蚀破坏不严重;④当在高水头大负载运行时,在进口处产生较小的冲角,所以进水边空蚀较轻。由于相对速度从上冠向下环是递增的,而且在下环附近为最大,所以在叶片背面靠近下环处空蚀最严重。

   (2)水头对空腔空蚀的影响。当水头与最优工况相对应时,水轮机在最优I况附近运行,出口基本保持法向,空腔空蚀较小;当运行水头较低时,破坏了法向出口,在转轮出口产生正向旋转水流,使涡带旋转,从而产生空腔空蚀;当运行水头较高时,同样破坏了法向出口,并且产生了反方向旋转的水流,其结果也将产生空腔空蚀。