大型轴流泵水力不稳定区机理及控制研究

大型轴流泵水力不稳定区的存在不仅影响泵站安全启动，而且限制泵站稳定运行的范围。基于外特性实验研究水力不稳定区范围和影响因素；运用动态压力测试技术对叶片、叶轮室和进出水流道壁面的水力脉动进行测试；基于经验模态分解和自回归模型进行频谱分析，研究水力不稳定区的特征影响频率；采用PIV、LDV和高速摄像机组成的新型高速PIV非定常测试系统，进行全流道流场测试和流动显示，基于多重分形理论进行脱流涡动态信息提取。通过非定常空化两相流CFD，进行全流道瞬时流动分析和优选主动控制策略。.在实验研究、数值模拟和综合理论分析的基础上，力求从机理上把水力特性与不稳定区发生、演化关联起来，从理论上建立水力不稳定区判断准则和提出有效的控制策略，进一步拓展和完善泵站水力稳定性理论。研究成果可解决南水北调东线工程和全国大中型泵站改造中大型轴流泵站安全可靠运行的关键理论问题，具有重要的学术价值和工程意义。