Experimental Study of the Francis Turbine Pressure Fluctuations and the Pressure Fluctuations Superposition Phenomenon inside the Runner

　　本文详细介绍了针对白鹤滩百万千瓦水电站参数设计的模型水轮机组转轮内部水压脉动及叶片动应力测试装置的研发成果。该装置实现了水轮机蜗壳进口、转轮叶片和尾水管水压脉动的同步采集，其中在无叶区布置了2个测点，尾水管布置了6个测点，在转部件转轮叶片正、背面各三条流线上共布置了28个压力测点，获得了不同工况水轮机固定测点和转轮叶片上共36个测点的压力脉动数据，研究了混流式水轮机转轮内部压力脉动的随负荷变化的特性与规律。在小开度12度工况由于严重的背面脱流导致比较大的压力脉动，在大开度工况由于叶片头部正面发生不稳定绕流引起了比较大的1倍、2倍转频的压力脉动，压力脉动的幅值随开度的增加而增加。本文重点分析了小开度12度、大开度30度转轮内部压力脉动与转轮外部压力脉动之间的相关关系。研究结果表明：在某些工况转轮内部的压力脉动由叶片间涡流与尾水管涡带压力脉动叠加而成，转轮内部的压力脉动远大于无叶区和尾水管监测到的压力脉动。