抽水蓄能机组水轮机工况启动过程内部流场分析

本文采用CFD数值模拟的方法,模拟计算了抽水蓄能机组在水轮机工况启动过程内部流场特征。得到了在活动导叶开启过程中的速度、压力随时间的瞬态分布规律,讨论了蓄能机组开启过程中外特性的变化曲线。结果表明:活动导叶的开启规律可以大体分为五个阶段。活动导叶的开启规律是先缓慢开启,然后以较快的速度关闭,最后再保持到空载的开度,从第四阶段,导叶再逐渐打开直到额定开度。转轮扭矩和机组流量呈现出先增大后减小的趋势,当导叶逐渐打开时,转轮扭矩和机组流量再逐渐上升。本文为研究蓄能机组水轮机工况下启动过程的内部流动变化提供了参考依据,同时对提高水轮机工况的启动稳定性具有重要意义。

抽水蓄能机组水轮机工况启动过程转轮动应力特性

本文以某原型水泵水轮机组为研究对象,研究了水轮机工况启动过程中外特性的动态变化曲线,重点分析水泵水轮机转轮内流场和动应力特性。研究结果表明,在水轮机工况启动过程中,转轮扭矩呈先上升后下降的趋势,在转速达到额定值时,扭矩接近于0;流量受到导叶开度的影响非常明显,处于先上升后下降趋势;水头在430~480m左右波动。随着转速的增加,转轮流固耦合面上的整体压力值显著增加。高压区起始集中在转轮进水边的压力面一侧,随着时间的推移,高压区域逐渐扩大并移动到进水边的吸力面一侧。转轮进水边与下环交接处的应力呈现先下降后上升的趋势,应力均值下降的同时,峰峰值也有所下降,应力值一直处于较低的水平。转轮进水边与上冠交接处的应力呈现上升趋势,并与转轮转速的变化趋势一致。本文对于深入理解水泵水轮机组启动过程复杂条件下的内部流动和转轮动应力特性具有重要参考价值。

蒲石河电站水泵水轮机转轮S特性优化研究

针对蒲石河抽水蓄能电站机组启动和甩负荷时水泵水轮机转轮S特性诱发的厂房振动问题,本文基于CFD数值仿真计算和模型试验对机组原9叶片转轮的S特性进行了分析研究,发现在S区工况运行时原转轮进口存在回流区,产成较大的水力损失,从而造成转轮的通流能力下降。基于此发现,本研究提出将9叶片转轮改为7叶片转轮的优化方案。通过对比CFD仿真结果及试验验证,新方案的转轮进口回流现象得到调整,从而有效改善了转轮“S”特性,解决了厂房振动的源头问题。实际工程的应用证明新方案起到了很好的效果,本方案思路可为同类型电站类似问题解决及老旧抽水蓄能电站改造提供参考借鉴。

水电机组轴线静态分析

在轴流转桨式水轮发电机组轴线分析传统计算方法的基础上,提出了用于水电机组轴线静态分析的新方法——三点组合解析均值法(ATCA),并介绍了水电机组轴线状态计算机辅助分析系统(TGAS)及新方法在水电厂的应用和效果。

哈电混流式水泵水轮机长短叶片转轮水力研发及进展

通过400-500m和600-700m两个水头段混流式水泵水轮机长短叶片转轮的水力研发,取得了重要进展,形成了具有完全自主知识产权的混流式水泵水轮机长短叶片转轮水力研发技术。

水电机组轴线分析三点组合解析均值法

对轴流转桨式水轮发电机组轴线分析常规计算方法加以改进,提出了三点组合解析均值法,在水电机组轴线状态计算机辅助分析系统上得到实现,并对该轴线分析系统在水电厂的应用情况和使用效果加以介绍。

水泵水轮机转轮三维反问题设计与特性研究

采用全三维反问题设计方法,按照水泵工况确定设计参数,从水轮机方向进行流场计算,完成某一中高水头水泵水轮机转轮的水力设计。针对设计开发的转轮,通过模型实验测试其在不同运行工况下的性能。结果表明,设计的水泵水轮机转轮在水泵工况下的最高机组效率达到91.34%,且机组运行平稳;水轮机工况的最高机组效率为88.5%。基于全流道粘性数值计算的转轮内部流动分析表明,水泵工况下,水流光顺地通过流道,转轮内部流动损失较小;水轮机工况下,转轮进口附近存在较严重冲击损失且叶片背面低压区面积较大,影响转轮的作功能力。

牛栏江-滇池补水工程水泵水力优化设计

本文介绍针对牛栏江—滇池补水工程干河泵站参数开展的水泵优化设计工作,详细论述了在水力设计方面改善叶轮空化性能的方法,并通过模型试验与CFD数值分析结果的比较建立起水泵NPSH的判断依据,从而指导水泵CFD优化设计。水泵模型试验结果表明,研发的水泵各项性能指标达到预期的研究目标。

水电机组轴线计算机辅助分析系统的开发与应用

介绍了基于VB软件平台开发的葛洲坝水电站机组轴线调整计算机辅助分析系统(TGAS系统),采用三点组合解析均值法对轴线测量数据进行了计算分析,为机组轴线调整提供了安全、可靠和高精度的轴线分析结果。葛洲坝水电厂#2机轴线调整实例表明,效果令人满意。

可变速水泵水轮机水泵选型特点分析

可变速水泵水轮机具有水泵工况功率可调节,水轮机工况运行效率及稳定性高等优点。水泵工况选型直接影响其功率调节能力、机组转速变幅等参数,因此本文首先给出了国外已运行可变速水泵水轮机的选型参数及其水泵扬程-入力关系特性,其次分析了可变速水泵水轮机的选型特点,最后针对海蓄项目目标海岛电站给出其可变速水泵水轮机的选型方案及各方案的对比分析。

混流式水泵水轮机驼峰区压力脉动数值分析

采用DES数值模拟方法对水泵水轮机驼峰区的多个工况点进行了非定常数值模拟,并对驼峰区的压力脉动幅值和频率进行了评估,同时对驼峰区的特性及流态进行了分析。经试验对比,DES数值模拟方法能够对驼峰区压力脉动的频率做出较为准确预估,同时能对幅值进行准确的预测。

某水泵水轮机转轮技改及模型试验分析

江苏沙河抽水蓄能电站水泵水轮机发电机组由ALSTOM设计制造,经多年运行,两台转轮相继出现空蚀、裂纹、孔洞等缺陷,历经多次维修,均未能彻底解决。哈尔滨电机厂通过自主研发,成功研制出各项性能指标优良的转轮模型,经试验验证,水轮机及水泵能量特性、空化、压力脉动、S特性等主要指标完全满足规范要求,为转轮的优化设计与制造提供了可靠的依据。

水泵串并联技术在森林火灾扑救中的应用

采用外接水泵变径改装的方式,将水泵串并联起来,大幅度提高了山高坡陡地形条件下的灭火距离与火线长度,使灭火效率显著提高。并通过灭火实践,总结出了水泵串并联作业人员的最佳组合。

浅谈水泵在森林火灾扑救中的技战术应用

吉林省通化县通过技术改造和现地实战演练,探索出不同型号水泵间的串、并连,实现了在山高坡陡地形条件下的以水灭火作业。同时探索出水泵串、并连作业人员的最佳灭火组合。

混流式水泵水轮机驼峰区数值模拟及分析

本文基于三维定常Navier-Stokes方程和重整化群κ-ε湍流模型,采用贴体坐标、非结构化网格和有限体积法,对水泵水轮机模型在某一导叶开度下的泵工况进行全流道内部流场模拟。采用CFD技术模拟分析水泵水轮机泵工况的特性,经与试验结果比较,研究所得数值模拟结果能较为准确地预测水泵水轮机在泵某特定工况下的特性。本文介绍了利用数值模拟的结果对特性曲线驼峰区处的流速分布、涡分布进行的分析研究,并对水泵水轮机泵工况特性曲线驼峰区形成原因进行了初步的分析。