高水头转轮

减振66.67%

通过优化间隙参数，在保持水力性能的同时显著降低转轮振动，提升机组运行稳定性。

Demin, Liu · Shu, Zekui · 刘小兵 · 杨小龙

Journal of Energy Storage 2026

参数信息

转轮振动幅值降幅

66.67 %

压力脉动幅值降幅

20 %

轴向力降幅

51.85 %

径向力降幅

36.92 %

振动幅值降幅

50.13 %

水力效率提升

1.7 %

振动降幅

20.53 %

技术优势

径向间隙越小越稳

径向间隙从15 mm减至1 mm，压力脉动幅值降约20%，转轮振动幅值降66.67%，直接提升运行稳定性。

轴向间隙可调抑振

将轴向间隙从18.4 mm增至110.4 mm，削弱局部压力梯度，轴向力与径向力分别降低51.85%和36.92%，振动幅值再降50.13%。

密封间隙提效

密封环间隙从2 mm减至0.5 mm，水力效率提高1.7%，转轮振动降低20.53%，但流体作用力明显增大，需权衡效率与安全。

应用场景

• 抽水蓄能电站：通过优化转轮间隙参数，在机组单机容量165 MW工况下显著降振提效，保障电站调峰调频时的运行稳定性。
• 水力机械：所建多尺度流固耦合方法可精确刻画主流动与间隙流动的相互作用，为高水头水泵水轮机转轮设计提供直接依据。
• 结构减振：针对转轮在间隙流激励下的振动问题，给出了径向、轴向和密封环间隙的定量抑振规律，实现从根源上减振。