大尺寸混流式水轮机热力学法效率测定研究与应用Study and application of thermodynamic efficiency measurement on large-scale turbine
王涛,贺秀儒,李光敏,周洪毅,刘林林,曹登峰
摘要(Abstract):
针对热力学法在进行水轮机水力效率测定时,测量断面温度和能量分布对测定结果影响,介绍了热力学法的基本原理,阐述了热力学法测定水轮机效率的基本依据,然后对一特定的大尺寸混流式水轮机开展了能量分布的数值计算,最后实现了现场测定应用。研究结果表明,大尺寸混流式水轮机高压侧断面能量分布均匀,现有的取水测量方式可得到可靠的测量结果;低压侧测量断面能量分布不均,需布置尽量多的测点以得出断面的平均能量;取水测量装置与外界的热交换需开展特定的测量,以得到特定取水流量下单位机械能的修正项。研究结果是大尺寸混流式水轮机开展热力学法效率测定的一次成功应用,值得同类水轮机在热力学法实施时予以借鉴。
关键词(KeyWords): 水电站;混流式水轮机;水轮机流量;热力学法;能量分布
基金项目(Foundation): 三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂科研项目(Z522302058)
作者(Author): 王涛,贺秀儒,李光敏,周洪毅,刘林林,曹登峰
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2025.S2.081
参考文献(References):
- [1] 曹登峰,张鹏,周叶,等.水轮机热力学法测效率的改进方法[J].水力发电学报,2021,40(10):105-111.
- [2] 刘鑫,KARNEY B,RADULJ D,等.热力学法在泵性能测试中的应用及与传统方法的比较[J].机械工程学报,2015,51(10):189-196.
- [3] 安连锁,王松岭,秦培义.用热力学法对泵效率、流量进行测定及在线监测的应用研究[J].中国电机工程学报,1994,14(2):36-42.
- [4] 游光华,周喜军,喻鹤之.天荒坪抽水蓄能电站水泵水轮机热力法效率现场测试[J].华东电力,2005,33(12):40-43.
- [5] 国家质量监督检验检疫总局,中国家标准化管理委员会.水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验规程:GB/T 20043—2005[S].北京:中国标准出版社,2006.
- [6] 陈善贵,李兵,周叶,等.安徽绩溪抽水蓄能电站机组性能验收试验及分析[J].水电站机电技术,2022,45(6):6-11.
- [7] CASTA?EDA MAGADáN E O,URQUIZA BELTRáN G,CASTRO GóMEZ L L,et al.Application of CFD to the design of manifolds employed in the thermodynamic method to obtain efficiency in a hydraulic turbine[J].Energies,2021,14(24):8359.
- [8] 于波,肖惠民.水轮机原理与运行[M].北京:中国电力出版社,2008.
- [9] 沈维道,童钧耕.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2016.
- [10] NITHESH K G,CHATTERJEE D.Numerical prediction of the performance of radial inflow turbine designed for ocean thermal energy conversion system[J].Applied Energy,2016,167:1-16.