水轮机涡带

水轮机涡带（vortex rope of hydraulic turbine），工学-工程热物理及动力工程-动力设备与系统-流体机械-水轮机-〔水轮机基本原理〕-水轮机涡带，水轮机尾水管内的旋转性空化水流运动现象。水轮机转轮出口的水流一般具有一定的环量，导致流入尾水管的水流具有一定的圆周速度。在部分负荷工况，转轮出口水流的环量较大，从而使进入尾水管的水流具有较大的圆周速度，在尾水管直锥段内会形成螺旋状涡带。水轮机运行于过载工况时，尾水管内可能形成柱状涡带。受不均匀流场及其他非平衡因素的影响，涡带会发生旋转与偏心，并导致显著的压力脉动，造成机组振动。1940年，研究者通过模型试验研究发现由尾水管涡带引起的低频压力脉动频率为转频的1/3.6。该低频压力脉动会诱发转轮叶片的疲劳破坏。若脉动频率与机组的某个固有频率相近，还可能引起机组的共振，危及机组与厂房的安全。为消除或减弱涡带的影响，除了对水轮机流道进行水力优化外，还可以在尾水管中增加十字架减振装置或补气的方式。十字架减振装置可使高负荷工况时的涡带脉动幅值降低70%左右。