石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的幾何模型(2)

石家莊風(fēng)機(jī)廠 石家莊風(fēng)機(jī) 石家莊市風(fēng)機(jī)廠 石家莊風(fēng)機(jī)維修 石家莊風(fēng)機(jī)銷(xiāo)售

3.4瞬態(tài)計(jì)算
水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,若水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)排煙量無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)排煙要求,需要增大進(jìn)口水壓來(lái)調(diào)節(jié)排煙量。水壓突然上升,水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的反應(yīng)過(guò)程為瞬態(tài)過(guò)程。水壓的激增會(huì)對(duì)水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)產(chǎn)生怎樣的影響,尚不清楚。本節(jié)對(duì)該過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算。在實(shí)際工作過(guò)程中,石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的工況隨著水輪機(jī)的工況進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)。為了更加貼合實(shí)際,石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)計(jì)算邊界條件由質(zhì)量進(jìn)口改為intake-fan進(jìn)口,操作壓力一個(gè)大氣壓,進(jìn)口總壓為OPa。由石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)裝置的管路特性曲線(xiàn)知,石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)全壓與風(fēng)量的平方成正比,因此石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)進(jìn)口的Pressure Jump按Normal-Velocity的二次多項(xiàng)式給出,其中二次項(xiàng)系數(shù)根據(jù)3.3小節(jié)的模擬計(jì)算數(shù)據(jù)估算為-1.2, —次項(xiàng)和常數(shù)項(xiàng)為0。石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)和水輪機(jī)其他邊界條件的設(shè)置方法不變。為了同時(shí)保證計(jì)算速度和穩(wěn)定性,時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為5 X 10、,每一步長(zhǎng)內(nèi)均迭代200次。記錄每一步長(zhǎng)計(jì)算完成后水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵性能參數(shù)的值,并保存為相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。整個(gè)計(jì)算過(guò)程緩慢,且對(duì)計(jì)算機(jī)資源的要求較高,本文只計(jì)算了 一組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由于Aco隨著計(jì)算的進(jìn)行越來(lái)越小,導(dǎo)致各性能參數(shù)隨時(shí)間的增加量也越來(lái)越小,所以下面在水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中,當(dāng)各性能參數(shù)并沒(méi)有達(dá)到完全穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)便停止了計(jì)算。
假設(shè)水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)進(jìn)口水壓突變,從0.45MPa上升至0.6MPa,在3.3小節(jié)進(jìn)口水壓0.45MPa最終穩(wěn)定的計(jì)算模型基礎(chǔ)上,修改進(jìn)口邊界條件,重新通過(guò)多流場(chǎng)耦合計(jì)算得到水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的水流量、轉(zhuǎn)速、風(fēng)量以及風(fēng)壓等性能參數(shù)隨時(shí)間的變化過(guò)程,如圖3.6?3.13所示。圖3.6為水流量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。如圖3.6所示,當(dāng)進(jìn)口水壓由0.45MPa變?yōu)?.6MPa時(shí),水輪機(jī)流量上升的很快,計(jì)算30步后流量迅速?gòu)?.6rnVh上升至ll.lmVh,之后水流量便基本不再發(fā)生變化。圖3.7為水輪機(jī)效率隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),水輪機(jī)的效率在30步內(nèi)同樣迅速上升,然后基本保持不變。
圖3.8和圖3.9分別為水輪機(jī)扭矩和石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)扭矩隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),圖3.10和圖3.11分別為水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)Aco和CO隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。水輪機(jī)扭矩、石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)扭矩和Aco隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)都存在一定的波動(dòng),該波動(dòng)是由于瞬態(tài)效應(yīng)造成的。水輪機(jī)扭矩由于水壓突變迅速上升,石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的扭矩一開(kāi)始并沒(méi)有直接發(fā)生變化,因此水壓的變化導(dǎo)致了水輪機(jī)和石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)扭矩的不匹配,水輪機(jī)扭矩大于石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的扭矩,轉(zhuǎn)速存在上升的趨勢(shì)。石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)性能變化緩慢,整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)速在計(jì)算初期并沒(méi)有發(fā)生較大改變。隨著時(shí)間的推移,轉(zhuǎn)速不斷上升,水輪機(jī)的扭矩便不斷減小,石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的扭矩不斷增大,兩者的扭矩差不斷減小,A?也因此不斷減小,計(jì)算也因此更加緩慢。當(dāng)扭矩差與摩擦力矩相等時(shí),水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)將完全穩(wěn)定下來(lái)。因?yàn)樗κ仪f風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)機(jī)組的A?不斷減小,所以轉(zhuǎn)速在該瞬態(tài)過(guò)程中不存在突然超過(guò)最終穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的情況而對(duì)整個(gè)機(jī)組造成破壞,然而水輪機(jī)的扭矩一開(kāi)始會(huì)上升到一較大值,因此校核水禍輪和主軸時(shí),應(yīng)注意留有一定的安全余量。
圖3.12和圖3.13分別為石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)靜壓和石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)流量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的靜壓和流量隨時(shí)間起初有所減小然后逐漸增加,最后必定會(huì)在某值附近波動(dòng)并穩(wěn)定下來(lái)。曲線(xiàn)一開(kāi)始的抖動(dòng)應(yīng)該是由于A?太大石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)來(lái)不及響應(yīng)導(dǎo)致的。由此可見(jiàn),多流場(chǎng)弱賴(lài)合計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)模擬,通過(guò)瞬態(tài)計(jì)算發(fā)現(xiàn),在水壓突然上升的工況下,水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程各性能參數(shù)變化平穩(wěn),不存在轉(zhuǎn)速突然驟井的情況。