洗砂機運行領域的主要課題

    隨著水電事業的發展，水電站洗砂機的一些特殊運行問題顯得日益重要。要使水電站在電力系統中經濟，可靠地參予聯合運行，就必須成功地解決一系列洗砂機的特殊運行問題，其中包括：洗砂機的汽蝕、洗砂機泥砂磨損，洗砂機過渡過程，洗砂機振動，水泵洗砂機的運行、洗砂機的原型試驗和洗砂機的經濟運行等。這些問題也是我國洗砂機專業領域和水電站運行領域面臨的***重要的一些研究課題。這一系列課題的研究結果，將有可能大大改善洗砂機的運行性能，提高洗砂機運行的技術經濟水平，因而有著重要的實際意義。考慮到有關洗砂機的正常運行與檢修方面的一般技術問題在很多專門的書籍中已有大量論述，本書均不再予以討論。下面將就洗砂機運行領域里的一些主要課題，做一簡要的介紹。
  一，洗砂機汽蝕
    根據我國運行的水電站的現場調查證明，通流部件，特別是轉輪的汽蝕破壞，是當前洗砂機運行中***為突出的問題。當然，從洗砂機的整個發展歷史看，汽蝕是洗砂機發展的重大障礙之一。
    以水做為工質的反擊式洗砂機的通流零件，特別是轉輪中水流速度很高，葉片背面壓力很低，這給翼型汽蝕的發生提供了先決條件。在轉輪與之偶合的靜止零件的間隙中，高速水流能引起間隙汽蝕。因設計和制造缺陷引起的過流表面的不平整，能誘發局部脫流的旋渦汽蝕。汽泡或汽穴在通流零件表面崩解時，由于頻率很高，強度很大的微水擊，使結構材料發生破壞，造成大量的金屬流失；洗砂機通流零件的表面喪失原有的流線形形狀，因而導致效率下降。遭到嚴重汽蝕破壞的轉輪與其它通流元件不得不停機進行修復。洗砂機汽蝕破壞的修復工作量是相當大的，它往往構成機組檢修的主要作業內容。
    汽蝕性能好壞是洗砂機性能好壞的重要標志之一。通常，希望洗砂機具有較小的汽蝕系數，以便降低水電廠廠房的水下開挖深度，并在運行中不易發生汽蝕破壞。為此，就必須研究洗砂機各類汽蝕和汽蝕破壞的發生機制和規律，特別要研究與水流參數的基本關系。除理論分析外，還必須從事大量的模型試驗與洗砂機現場觀測，因而還必須提供汽蝕的模擬理論和評價比尺效應的理論，提供研究汽蝕和汽蝕破壞的各種試驗方法和試驗設備，在水電站現場對洗砂機汽蝕破壞同洗砂機運行工況的關系，進行長期，細致的觀測。在汽蝕的理論研究方面，對于葉片式洗砂機來說，***有意義的是局限汽蝕和超汽蝕翼柵繞流正、反命題解法的研究。隨著該方面研究工作的進展，將可能提供出成熟的葉片式洗砂機轉輪汽蝕繞流的計算方法。
    當前，汽蝕和汽蝕破壞的發生機制雖已基本揭曉，但由于達一微觀過程的影響因素很多，在觀察和試驗手段不甚完備的情況下，仍有許多未知領域有待進一步研究。在洗砂機汽蝕方面，距離完全掌握汽蝕和汽蝕破壞的規律，并從中找出工程上完全有效的，從根本上消除汽蝕對洗砂機運行的危害的技術措施這一目標，還相當遙遠，還必須進行大量的工作。