仿生结节水轮机

压力脉动降两个数量级

在甩负荷过渡过程中，仿生结节设计能打散涡带，大幅降低压力脉动，使水轮机运行更稳定。

Wang, Xiu · 74464740 · Xiao-Wen, Huang · 王文全

Energy 2024

参数信息

最高转速

686.4 rpm

低频压力脉动主频幅值降低

1-2 orders of magnitude

技术优势

降速更稳

最高转速比原型机降低6.08%，减少甩负荷时的机械应力。

压力脉动大降

尾水管锥段低频压力脉动主频幅值降低一到两个数量级，直接抑制涡带引起的振动。

涡结构瓦解

仿生结节有效破坏并瓦解尾水管中的壁面周向涡结构，从根源上削弱涡带。

应用场景

• 水力发电机组：甩负荷时压力脉动大降，减少机组振动和疲劳损伤。
• 流体机械稳定性：打散涡带，直接改善流体机械在过渡工况下的稳定性。
• 水轮机抗振设计：从源头瓦解壁面涡结构，是更主动的抗振设计手段。