基于CFD技术的HL110转轮改型水力性能研究

HL110转轮在国内小型水电站大量使用,以目前技术看主要性能指标偏低,本文提出用CFD技术进行增效扩容优化设计,基于福建某电站,利用0.14D1导叶高的基础转轮,进行上冠下环及叶片修型,对叶片进出水边设定了ABCD共四个点,通过变换四个点的相对角度用以控制叶片曲率,找出影响出力效率的主要因素,用此方法优化后的转轮与原HL110转轮对比,各水头各开度下效率、出力、空化等指标均提升明显,高效区宽广,满足增容10%的目标。该方法简单可靠,为增容改造项目转轮改型设计计算提供了一种可借鉴的模式。

湖南润海水电站水轮机补气装置设计

本文介绍了湖南润海水电站水轮机补气装置设计中方式的选择,将各种补气方式进行比较后,采用尾水管补气、主轴中心孔补气、顶盖强迫补气等三种联合补气结构设计的实现。

水轮机主轴摩擦扭矩传动及结构设计

针对福建龙岩白沙水电站2×35MW水轮机主轴与转轮采用摩擦传递扭矩的新结构,通过传动设计计算螺杆材料选择及增磨材料的选定,使该结构在龙岩白沙水电站得以成功应用,为今后推广使用摩擦传递扭矩新技术增加了理论和实践基础。

新疆红山嘴一级水电站水轮机抗泥沙磨损研究

红山嘴一级水电站地处新疆玛纳斯河上,是我国泥沙磨损最严重的河流之一,电站装设2台16MW混流式水轮机。通过采用耐磨材料、改变水力特性以及采用高速喷涂等技术,有效提高机组抗磨能力的方法。

湖南白渔潭水电站低水头转桨式转轮的优化设计

湖南大唐白渔潭水电站的7台水轮发电机组,由于下游水电站建成投入运行后,尾水位升高导致发电水头降低,致使原有机组运行区域恶化,出力减少。改造目标是在不改变蜗壳、尾水管、转轮室、导水机构等流道的前提下,仅通过更换转轮使出力由1.99 MW增加至2.316 MW,同时效率显著提高。本文介绍了利用CFD技术对转轮进行全新设计和优化分析的过程,并对计算方法以及内部流动、压力脉动、静应力、空化等计算做了分析,结果表明在水头9 m以下的运行范围内,优化后的新转轮,最高效率达到了93.7%,运行区域合理,同时压力脉动小、空化性能好,转轮静应力总体水平较低,技术指标满足合同要求,可以投入原型机生产制造。本文还对计算过程提出了一些看法。

新疆下坂地水轮机模型验收试验

新疆下坂地水轮机是中国水科院首次研发230 m水头段模型转轮,模型验收试验在水科院水力机械实验室TP3试验台进行。介绍了下坂地水轮机模型验收试验的主要项目和验收结果,内容包括效率试验、空化试验、压力脉动试验、飞逸试验和水推力试验等其他试验,试验结果表明试验参数重复性好,模型水轮机性能满足合同要求。

黄河龙口水电站水轮机尾水管改型设计分析

黄河龙口20 MW水轮机由于电站条件限制,不能按原模型尾水管进行换算。为满足电站尾水管的控制尺寸,重新设计了改型后尾水管,并对改型的尾水管进行了CFD及数值分析,证明改型后的尾水管在水力性能上优于原型尾水管。

基于流固耦合的混流式水轮机转轮应力特性分析

本研究采用顺序流固耦合方法,计算了某设计中的混流式水轮机转轮在不同水头下发额定出力时的静应力分布,以及设计最高水头额定出力工况下的动应力特性。静应力计算的结果表明:最大应力出现在叶片出水边与上冠连接处,并且随着水头增高,静应力最大值有减小趋势。动应力的计算结果表明:设计的转轮,动应力的幅值满足稳定运行的要求。