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摘要
水泵水轮机在水轮机工况运行时易进入反S不稳定区，影响机组的安全稳定运行。传统压差法在计算水力损失时不能获得损失的具体分布和详细来源，因此水泵水轮机在反S区水力损失机理仍有待深入研究。本文采用雷诺时均方法对某原型抽蓄电站水泵水轮机在活动导叶开度分别为12°和35°下的反S区运行工况进行了数值模拟，基于熵产理论对各个过流部件和不同类型的水力损失进行了定量分析，并结合流场分布情况进一步明确了水力损失的分布特点和产生原因。结果表明，水泵水轮机进入反S区会引起导叶段水力损失占总水力损失的比例逐渐增大，而转轮段水力损失逐渐减小。在不同类型的能量损失中，湍流熵产占据主导，壁面熵产次之，直接熵产最小。随着水泵水轮机进入深度反S区，转轮区湍流熵产损失较大区域从转轮进口的叶片压力面转移到转轮出口叶片吸力面。水泵水轮机位于反S区时，转轮对水流做功输入能量，使无叶区总压大幅上升，活动导叶开度增大会显著增大无叶区水流能量幅值。
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单位河海大学; 电气学院
