2.4 水泵水轮机压力脉动试验结果
2.4.1 水泵工况压力脉动试验结果
测定与水流不稳定或尾水管涡带有关的蜗壳、转轮与导叶之间、顶盖与转轮之间及尾水管压力脉动的幅值（混频峰—峰值97%置信概率）和频率。流道各测点位置的压力脉动呈现不同的幅值特性和频率特性。
（1）水泵压力脉动幅值特性。导叶与转轮之间测点的压力脉动最大值ΔH/H=7.78%，满足合同规定的不大于8%的要求。水泵工况的最大压力脉动通常发生在导叶与转轮之间测点位置。
尾水管测点的压力脉动最大值ΔH/H=1.54%，满足合同规定的不大于5%的要求。
蜗壳测点的压力脉动最大值ΔH/H=3.06%，满足合同规定的不大于12%的要求。
顶盖与转轮之间测点的压力脉动最大值ΔH/H=1.68%。
固定导叶之间测点的压力脉动最大值ΔH/H=3.03%。
根据在净扬程Hp=295m、330m和350m三个工况下的高空化系数和装置空化系数下比较试验结果，表明张河湾水泵在高空化系数（σhigh=0.33～0.45）至装置空化系数（σhigh=0.16～0.28）的变化范围内，空化系数（下池水位）对水泵的水压力脉动影响很小。
（2）水泵工况压力脉动频率特性。5个测点的压力脉动呈现不同的频率特性。
导叶与转轮之间测点的压力脉动主频率为转轮叶片的叶栅频率，即转频的9倍。水泵试验的转频为fn=16.67 Hz，叶片数为Z=9，叶片的叶栅频率为f=150 Hz（f/fn=9），具体见图4。
尾水管测点的压力脉动主频率为涡频，即转频的1/5～1/2倍，次频为叶片的叶栅频率。
蜗壳测点的压力脉动主频率为涡频，即转频的1/5～1/2倍，次频为叶片的叶栅频率。
图4 水泵工况导叶与转轮之间测点的压力脉动频率特性
顶盖与转轮之间测点的压力脉动存在两种主频率，一种是1/5～1/2转频，另一种为叶片的叶栅频率。
固定导叶之间测点的压力脉动存在两种主频率，一种是1/5～1/2转频，另一种为叶片的叶栅频率。1/5～1/2转频成分的脉动发生在高扬程区域，叶片的叶栅频率成分的脉动发生在低扬程区域。
2.4.2 水轮机工况压力脉动试验结果
在水轮机运行水头范围，自空载至110%负荷工况进行了压力脉动试验，并进行高空化系数和装置空化系数的比较试验。
（1）水轮机模型压力脉动幅值特性。水轮机模型压力脉动在按照5个测点位置和不同运行工况呈现了不同的幅值特性。
1）导叶与转轮之间测点（Rotor/Stator Gap）。在水轮机运行范围内，压力脉动相对幅值随运行水头的增加而降低。在最大运行水头Hmax=345m下，自50%负荷至100%负荷范围内的ΔH/H＜8%；在H=305m下，自50%负荷至100%负荷范围内的ΔH/H＜12%；Hmax=285m下，自50%～100%负荷范围内的ΔH/H普遍达到12%～16%。
水轮机空载开度的试验结果表明，该测点的压力脉动幅值在空载开度工况下达到ΔH/H 16.6%～26.7%；甩负荷工况的压力脉动幅值在水轮机甩负荷工况下达到ΔH/H 44%～92.8%。
2）尾水管测点（Draft tube）。在水轮机运行范围内，压力脉动相对幅值最大值ΔH/H=3.3%；空载开度的压力脉动幅值最大ΔH/H=3.1%；水轮机甩负荷工况的压力脉动幅值ΔH/H达到8.4%～11.4%。
3）蜗壳测点（Spiral case）。在水轮机运行范围内，压力脉动相对幅值在运行水头305～285m的100%负荷区域最大值ΔH/H=9%；其他运行区域ΔH/H＜4.2%；空载开度的最大压力脉动幅值ΔH/H=6.9%；水轮机甩负荷工况的压力脉动幅值ΔH/H为11.1%～48.2%。
4）顶盖与转轮之间测点（Headcover Pressure C3）。在水轮机运行范围内，压力脉动相对幅值ΔH/H＜2.7%；空载开度的最大压力脉动幅值ΔH/H=4.4%；水轮机甩负荷工况的压力脉动幅值ΔH/H为20.6%～29.7%。
5）固定导叶之间测点（Stay vane canal C2）。在水轮机运行范围内，压力脉动相对幅值ΔH/H＜4.1%；空载开度的最大压力脉动幅值ΔH/H=4.2%；水轮机甩负荷工况的压力脉动幅值ΔH/H 13.1%～25.5%（在γ=33°时的ΔH/H=25.5%）。
（2）模型水轮机压力脉动频率特性。5个测点的压力脉动呈现不同的压力脉动特性。
导叶与转轮之间测点的压力脉动主频率为转轮叶片的叶栅频率，即转频的9倍；尾水管测点主频率为涡频，即转频的1/5～1/2倍；蜗壳测点有两种频率成分，主频率为涡频，即转频的1/5～1/2倍，次频为叶片的叶栅频率；顶盖与转轮之间测点存在两种主频率，一种是叶片的叶栅频率，另一种为1/5～1/2转频的低频；固定导叶之间测点存在两种主频率，一种是叶片的叶栅频率，另一种为1/5～1/2转频的低频。