3　影响测试结果的因素

3.1　“S”特性临界区的运行状态

“S”特性临界区处于飞逸状态，存在旋涡、流动分离和空化等不稳定现象，诱发强烈的压力脉动、振动和噪声，如某转轮在导叶开度12°时无叶区最大压力脉动峰峰值ΔH/H达到46.6%，如图2所示。

导叶开度保持不变，从水轮机工况开始经过飞逸直至水轮机制动工况的试验过程中，无叶区的压力脉动幅值从小开始变大，在飞逸点达到最大值，然后又有逐渐变小的明显趋势，如图3所示。因此，在临界区附近不容易保持稳定的试验点，只有在模型机组具有较好的刚强度、试验台有稳定的控制与测试系统、数据采集与处理系统具有智能化的人机互动界面等条件下，才能取得准确的试验结果。

3.2　导叶开度

为了得到准确的临界工况“S”特性曲线，需要保持导叶开度固定。但是，临界点附近存在较大的导叶水力矩和较强烈的机组振动，受此影响导叶的实际开度很难保持固定不变，有可能随着流量的变化而发生偏移。此外，如果导叶水力矩过大，在调节工况时模型机导叶控制机构的传动装置不可避免地存在死行程，这可能导致导叶开度的偏差。若在试验中不注意导叶开度的变化，则无法测得准确的“S”特性区临界值。如图4所示，真实开度1曲线在M11为零时还存在正斜率，按照“S”特性区临界点测试方法，此时应该关小导叶开度重新测“S”特性区临界值，此值肯定比真实开度1曲线所显示的n11最大值要小，由于其他原因，在试验过程中导叶开度往大开度方向偏离时，“S”特性区临界值变成实线上的n11最大值，因此测得的“S”特性区临界值比实际值要大。反之，若在试验过程中导叶开度往小开度方向偏离，则测得的“S”特性区临界值比实际值要小。

3.3　主力矩

“S”特性区临界值的判定标准是观察n11-M11曲线与n11坐标轴（M11=0）的交点处，其切线与n11坐标的夹角是否等于90°，若主力矩测量不准，就会导致错误的“S”特性区临界值。如图5所示，真实力矩1曲线在M11为零时还存在负斜率，按照“S”特性区临界点测试方法，此时应该开大导叶开度重新测“S”特性区临界值，此值肯定比真实力矩1曲线所显示的n11最大值要大，现在由于测得的力矩比真实力矩偏大，“S”特性区临界值变成实线上的n11最大值，因此测得的“S”特性区临界值比实际值要小。反之，若主力矩测量值比真值偏小，则测得的“S”特性区临界值比实际值要大。

3.4　试验点数量

试验点的步长也会对“S”特性区临界值产生影响，若在M11附近的试验点数量不够，导致曲线拟合精度低，则得出的“S”特性区临界值不准。如图6所示，正常试验时总共有14个数据点，拟合后得到准确的“S”特性区临界值，如果在试验过程中没有记录3、5、7、8、10和12这几个编号的试验点，导致试验点数量不够，那么拟合后得出的“S”特性区临界值就会不准确，如图6所示。