当前课程知识点：流体机械基础 > 第8讲 流体机械多相多组分非定常流动 > 8.8 尾水管涡带 > Video
下面我们分析尾水管涡带
尾水管涡带产生的基本原理是这样的
在机组实际运行过程中
水流流出转轮后不可能做到
完全的法向出口流动
特别是在偏工况
存在比较明显的二次流动现象
即除了法向流动以外
还有周向和径向的速度存在
一般来讲
在最优工况设计为法向出流
如图所示
如果导叶开度关小了
也就是在小负荷工况
来流的方向偏向小开度方向
从图中可以看出 在转轮出口
产生与旋转方向一致的周向速度Cu
那么这个周向速度将在
尾水管里面形成正向的环量
这个工况下 流量较小
轴向速度较小 环量较大
容易在尾水管里形成漩涡
这个漩涡在整个尾水管中
将形成涡带
涡带空化之后 肉眼可见
这是小负荷涡带的情况
如果导叶开度较大
轴向速度较大
尾水管的入口会形成
与转轮旋转方向相反的漩涡
由于轴向速度较大
相对来说 不易形成涡带
这个工况下 整体流量较大
在尾水管中心容易形成真空
形成一个柱状的涡带
在中心的水流
是一个回流的区域
这种现象基本在
大负荷工况中出现的
在试验中 我们可以
非常明显地看到小负荷工况的
螺旋涡带的现象
和模拟比较一致
在不同的工况 涡带数量
可以是1个 可以是2个或3个等
形成多个涡带的原因
主要在于转轮内部
这个前面讲的叶道涡
这样类型的旋涡的流动
在尾水管里由于压力降低
它会形成明显的
肉眼可见的涡带
涡带的运动非常复杂
它除了绕着尾水管中心公转以外
涡带本身会绕着涡心自转
那么从涡带的入口到出口
它每个截面的流动也不太一样
所以整个运动状态是非常复杂的
大流量情况下的柱状涡带
我们模拟计算结果和试验结果也比较吻合
整体来说 涡带运动非常复杂
为了理解涡带
对尾水管内部流动的影响
可以在尾水管中取很多的截面
在截面上取若干个
压力脉动的记录点
来分析涡带引起的
压力脉动的情况
从图中可以看出
小负荷工况涡带的压力脉动特性
以及大负荷工况
柱状涡带的压力脉动特性
由于尾水管内部的运动非常复杂
吸引了大量的研究人员来分析
漩涡内部的运动规律
目前还在不停的产出新的知识
希望同学们能够多加以关注
-1.1 流体机械定义
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-1.2 流体机械分类
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-1.3 水轮机工作过程概述
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-1.4 泵与风机工作过程概述
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-1.5 其他流体机械工作过程概述
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-1.6 流体机械工程应用
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-参考文献
--html
-第一讲习题--作业
-2.1 流体机械的主要性能参数
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-2.2 转轮内部的典型流态
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-2.3 速度三角形
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-2.4 工况发生变化时速度三角形分析
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-2.5 欧拉方程
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-参考文献
--html
-第二讲习题--作业
-3.1 水轮机过流部件工作原理
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-3.2 泵与风机过流部件工作原理
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-3.3 机组能量传递过程与效率分析
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-3.4例题分析
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-参考文献
--html
-第三讲习题--作业
-4.1 空化的定义与分类
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-4.2 空化余量与空化系数
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-4.3 吸出高度与安装高程
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-4.4 空蚀现象与类型
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-4.5 空化空蚀的危害及防护
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-参考文献
--html
-第四讲习题--作业
-5.1 泥沙磨损基本概念
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-5.2 泥沙磨蚀基本概念
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-5.3 流体机械磨损磨蚀现象
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-5.4 流体机械常见抗磨措施
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-5.5 腐蚀基本概念
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-5.6 流体机械腐蚀现象及防腐措施
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-参考文献
--html
-第五讲作业--作业
-6.1 流动相似概述
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-6.2 常用相似准则数
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-6.3 流体机械的相似准则分析
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-6.4 流体机械单位参数与相似换算
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-6.5 综合相似判别数——比转速
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-6.6 相似准则的工程应用
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-参考文献
--html
-第六讲作业--作业
-7.1 特性曲线概述
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-7.2 模型试验
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-7.3 典型模型机组综合特性曲线
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-7.4 水轮机运转特性曲线
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-7.5 水轮机的选型计算
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-第七讲作业--作业
-8.1 流体机械多相多组分非定常流动概述
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-8.2 二次流动现象
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-8.3 动静干涉
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-8.4 脱流
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-8.5 间隙流动
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-8.6 叶道涡
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-8.7 卡门涡
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-8.8 尾水管涡带
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-8.9 泵的旋转失速
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-8.10 泵的喘振
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-8.11 压力波传递与叠加
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-参考文献
--html
-第八讲作业--作业
-9.1 流体机械四象限特性概述
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-9.2 水泵水轮机全特性曲线
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-9.3 水泵水轮机典型工况流动现象
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-9.4 水泵水轮机调相运行工况流动现象
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-9.5 双向潮汐机组复杂运行工况认识
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-参考文献
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-第九讲作业--作业
-10.1 流体机械在管网系统中的工作特性
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-10.2 流体机械暂态运行过程
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-10.3 调节系统与调速器
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-10.4 改善流体机械暂态运行性能工程措施
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-参考文献
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-第十讲作业--作业
-11.1 流体机械多场耦合特性概述
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-11.2 转轮流固耦合特性
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-11.3 轴承热流固耦合特性
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-11.4 轴系多场耦合特性
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-参考文献
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-第十一讲作业--作业
-12.1 标准化概述
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-12.2 流体机械行业标准
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-12.3 水轮机型号
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-12.4 泵型号
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-12.5 风机型号
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-12.6 阀门型号
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-12.7 流体机械工业流程
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-12.8 流体机械质量监督
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-参考文献
--html
-第十二讲作业--作业
-13.1 空化、通（补）气、压力脉动与安装高程
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-13.2 压力脉动与水锤
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-13.3 智能流体机械
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-13.4 流体机械及工程学科知识体系与学术交流
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