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摘要
抽水蓄能电站中由于机组工况转换频繁、正反转运行，因此对于水泵水轮机转轮结构强度及性能具有较常规机组更高的要求。本文以国内某大型抽水蓄能电站转轮为研究对象，建立了水轮机全流道三维模型，并基于ANSYS Workbench平台对不同工况下的水泵水轮机转轮进行了单向流固耦合计算，得到水轮机工况及水泵工况下转轮的静应力分布及分布情况，并展开两种运行工况下转轮的模态分析。计算结果表明：机组在相同水头的水轮机工况下运行时，随着导叶开度的增大，转轮的最大静应力及位移均呈现减小趋势；但水轮机工况与水泵工况下，叶片的最大静应力普遍发生于叶片外缘，可采取适当加厚、检查圆滑过渡等措施予以预防和避免应力集中。通过模态分析，发现转轮流固耦合第一阶振动固有频率与导叶出口的不均匀流脉动频率接近，需调整转轮固有频率以避免共振现象的发生。
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单位电气学院; 福建仙游抽水蓄能有限公司; 河海大学
