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3                                 脉动                                            脉动
                                                  频率  幅度          0.8                          频率   幅度
                   dH/H/%  2 1                    169.2 2.81     dH/H/%  0.6                   115  0.71
                                                                  0.4
                                                  338.4 0.77
                                                                                               229.99 0.63
                                                  84.6  0.43      0.2                          344.91 0.15
                    0                                              0
                         100  200   300   400  500                      100   200  300  400  500
                                  f/Hz                                             f/Hz
                        图 6  绩溪 A 水泵水轮机某水泵工况无叶区                       图 7  绩溪 B 水泵水轮机某水泵工况无叶区
                               压力脉动频谱分析结果                                    压力脉动频谱分析结果
               由于其 Z =7,说明该转轮水轮机工况无叶区压力脉动主频等于叶频 f 。
                      r
                                                                            r
                   在图 9 所示的张河湾电站水轮机工况压力脉动模型试验结果中,其无叶区压力脉动主频 f =9 f 。
                                                                                                     1   n
               由于其 Z =9,说明该转轮的无叶区压力脉动主频也是叶频 f 。
                      r
                                                                    r
                                                                 14
                                                                dH/H/%  10
                                                     154.00       6
                                                     146.24
                                                    134.93        2
                                                  116.10
                         3                      95.65            74 78
                        dH/H/%  2 1        25.19  74.78 P p/MW      82 86
                                             40.10
                                         11.46
                         0              -1.10                      n11 90 94        30  20  10  0
                         0   2   4  6                                    98   50  40
                                                                           60      f/f 0[-]
                              f/f r[-]
                      图 8  瑯琊山电站水泵水轮机水轮机工况频率特性                  图 9  张河湾电站水泵水轮机水轮机工况频率特性
                   图 10 显示了仙游、响水涧和仙居 A、B 两个转轮部分水轮机工况无叶区压力脉动频谱分析结果,
               其主频与叶频的对照结果如表 3 所示,主频和叶频之比约等于 1。
                                   表 3  部分水泵水轮机水轮机工况无叶区压力脉动主频和叶频对照

                  电站及转轮名称           转频 f n/Hz   转轮叶片数 Z r        叶频 f r/Hz      主频 f 1/Hz        f 1/f r
                      仙游             20.57           9            185.10         185.10           1
                     响水涧             19.08           9            171.75         171.75           1
                      仙居 A           20.72           9            186.48         186.37          0.999
                      仙居 B           18.97           9            170.73         170.59          0.999

                   与水泵工况类似,除长短叶片转轮外,绝大多数水轮机工况的无叶区压力脉动主频为叶片通过
               频率 f ,2 倍或 3 倍叶频并非该压力脉动主频。
                    r
                   长 短 叶 片 转 轮 水 轮 机 工 况 无 叶 区 压 力 脉 动 多 数 工 况 的 频 率 特 性 如 图 11 所 示(Z =12, f =16.13
                                                                                                    n
                                                                                             r
               Hz,f =193.4 Hz=Z·f ),主频等于叶频。个别工况存在图 12 所示状况,其 f =19.67Hz,f =117.99 Hz=
                    1           r  n                                               n           1
               6 f =0.5 f ,主频是叶频的一半,即叶片组合通过频率。
                 n
                      r
                            最大值:Ampl=2.35 f=185.10 f/n=9.00              最大值:Ampl=3.06 f=171.75 f/n=9.00
                    2.5                                          4
                   dH/H/%  1.5                                   1 dH/H/%  3 2
                    0.5
                                                                 0
                      0     100    200   300    400   500         0       50      100     150     200
                                        f/Hz                                     f/Hz
                                   (a)仙游电站                                    (b)响水涧电站
                      2                                           3
                                                  测点位置            2                          测点位置
                    dH/H/%  1                   f 1=186.37,2.04  dH/H/%  1                 f 1=170.59,2.34
                     1.5
                                                f 2=372.7,1.06
                                                                                           f 2=511.7,0.25
                     0.5
                                                f 3=186.71,0.27                            f 3=341.1,0.23
                      0                                           0
                           100  200  300  400  500                     100  200  300  400  500
                                    f/Hz                                          f/Hz
                           (c)仙居电站 A 水泵水轮机                              (d)仙居电站 B 水泵水轮机
                                     图 10  部分电站水泵水轮机水轮机工况无叶区压力脉动频谱分析结果
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