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Correlation between discharge noise and flow field characteristics of hydraulic turbine

Hydraulic turbine, Discharge noise, Flow field characteristics, Correlation analysis

水电站涡轮机通道内的水流呈现高速闭压流。流场特性将直接影响涡轮机的运行效率和安全性。为了确保涡轮机的安全运行并准确监测其流动状态，必须建立涡轮机通道中的流动特性与其排放噪声之间的关系。在本研究中，结合模型涡轮通道放电噪声测试和流场特性数值模拟，探讨了流场与涡轮机噪声场之间的关系。结果表明：运行参数与排放噪声特性密切相关，其中机组运行参数的工作扬程和排放对流道中的排放噪声影响较大。流体动力学因素，如压力波动和流场中的压力，与排放噪声的特性表现出很强的相关性。随着螺旋壳体入口区域的压力和压力波动加剧，排放噪声的 SPL（声压级）增加，主频率降低。在螺旋壳和导流管区域容易形成大面积涡流，从而引起低频波动，形成高分贝噪声。此外，转轮区域是涡轮机通道的主要声源区域。研究成果将为水电站的安全运行和准确故障诊断提供技术和理论支撑。