ポンプ水車S字特性発生機構に関する基礎的研究

水泵水轮机S形特性产生机理的基础研究

• 批准号: 01550153
• 负责人: 塚本 寛
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550153/
• 关键词: ポンプ水車; S字特性; 逆転ポンプ; 制動域; 羽根車内流れ

高落差ポンプ水車の特性曲線は、無拘束域・制動域・逆転ポンプ域において、S字状を呈するようになる。本研究では、このようなS字特性の発生原因を解明することを最終目標にして、以下の基礎研究を行なった。1.小形フランシス水車試験装置を用いた定常性能試験により、ランナ出入口の全ヘッド差、軸回転数、軸トルク、流量を計測し、以下のことを明らかにした。(1)供試ポンプ水車には、案内羽根の有無によらず、S字特性が発生することを確認した。(2)S字特性発生域のトルク特性及びトルク変動を計測した結果、トルク特性にもS字状特性が発生することを確認した。(3)ランナに対向するケ-シング壁面の静圧を計測し、S字特性発生域でのランナ内流れを推定した。2.上記実験結果、特に案内羽根の有無がS字特性の有無に関係なかったことより、ランナ出入口角度がS字特性を支配する大きな因子と考えられた。3.そこで、S字特性発生域における一次元流れ解析を行ない、S字特性発生域での性能予測を試みた。その結果、計算結果でもS字特性が出現した。ランナ出入口の全ヘッド差に占める理論ヘッド、各種損失ヘッドを比較することにより、S字特性の発生原因の一つはランナ出入口の角度であることが判明した。案内羽根は流動損失を抑える作用をするから、S字特性を強める作用はするが、二次的な要素であることも判明した。本研究の結果を整理、さらに検討を加え、日本機械学会にて発表する予定にしている。

The characteristic curve of high-drop water wheel is composed of unconstrained region, braking region, reverse pressure region and S-shaped curve. This study aims to clarify the causes of the S-character and to conduct basic research as follows. 1. Small water wheel test equipment in use, steady performance test, inlet and outlet of the full range of differences, shaft rotation, shaft rotation, flow measurement, the following are clear (1)The presence or absence of the root of the water wheel in the test case and the occurrence of the S character are confirmed. (2)S The characteristics of the character generation domain and the characteristics of the character generation domain are measured and confirmed. (3)Measurement of static pressure on wall surface and estimation of internal flow in S-shaped characteristic generation region 2. The above results show that the presence or absence of S character in the feather root of the special case is related to the presence or absence of S character. 3. One-dimensional flow analysis in S-character generation domain and performance prediction in S-character generation domain The result of calculation and the result of calculation are S-shaped. The angle of the entrance and exit is different from the theoretical angle, and the angle of the entrance and exit is different from the theoretical angle. In the case of the feather root, the flow loss is suppressed, and the S character is strongly influenced. The results of this study were collated, reviewed, and presented to the Japanese Society of Machinery.