贯流式水轮机导叶水力矩计算

采用k-ε模型对贯流式水轮机导叶绕流做整体数值分析。为更好的控制来流,计算域进口采用速度边界条件;同时对导叶壁面进行了边界层细化。在数值分析基础上计算了不同开度、不同位置的贯流式水轮机导叶水力矩值。计算结果与试验结果对比分析表明:不同位置导叶水力矩计算结果与模型试验结果均有着较好的对应关系,导叶水力矩计算最大值与桨叶大转角工况水力矩试验值接近。说明应用本文方法求解导叶水力矩是合理、有效的。计算所得到的水力矩结果可以作为贯流式水轮机原型机设计的指导数据。最后计算了非同步工况导叶水力矩,获得了非同步导叶水力矩最大值与同步导叶水力矩最大值的一般数量关系。

HL220转轮增容改造研究

在水头一定、通道不变的条件下,在空化允许范围内,通过改型研制出性能更优秀的HL220转轮的替代产品A835,该转轮可以使整个水轮机效率提高近2%,出力增加10%以上。

混流式水泵水轮机三维湍流数值分析

采用重整化群k-ε湍流模型对混流式水泵水轮机整体三维流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算。分析了水泵工况和水轮机工况水泵水轮机整个通道内的水流流动情况,对水泵工况计算结果进行了详细分析,并与模型试验结果进行了对比。

混流式水轮机导叶水力矩的计算

采用双列叶栅与转轮的联合计算求解导叶水力矩,通过计算结果与试验结果的对比分析,获得有效的导叶水力矩确定方法。

丰满发电厂3号水轮机改造

针对电站实际运行参数,通过数值分析优化设计,开发出水力性能优秀的A835b水轮机转轮用于丰满水电站3号机改造。经过电站原型机实测表明:新机组出力、效率、运行稳定性等各项性能指标达到机组增容改造技术协议的要求。丰满水电站增容改造的成功为我国老电站增容改造提出了一种可借鉴的模式。

水泵水轮机泵工况转轮流场分析

基于三维定常N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用贴体坐标、结构化网格和基于有限体上的有限元法,对400m水头水泵水轮机模型转轮泵工况进行内部流场模拟,通过转轮内部有限体上的速度、压力积分求解转轮扬程、净正吸出高度和效率,从而预测转轮泵工况的能量、扬程及空化性能,并对转轮的内部流速分布、涡分布和叶片压力分布进行了分析研究。

叶片几何参数对水轮机稳定性的影响

本文主要从水力设计出发 ,根据叶片几何参数的变化 ,在不同工况下 ,利用CFD技术对叶片的压力分布、速度矢量变化、流线分布和叶片出水边环量变化的情况进行了分析。并将CFD分析的结果与模型试验中转轮涡带、叶片脱流情况及叶片应力计算结果进行了对比。探讨了叶片进口冲角对叶片头部脱流的影响、叶片出水边环量变化对转轮出口涡带的影响和叶片形状对叶片应力分布情况的影响。

混流式水轮机叶片进出水边外延方法

在混流式水轮机叶片改型中 ,为了改变转轮的单位转速、单位流量及出口环量 ,经常需要延长叶片进出水边。根据延长叶片进出水边的基本原理和混流式水轮机的特点 ,研究出了一种实用的外延方法 ,该方法对圆头叶片外延同样实用。同时 ,对改型后的误差进行了分析。岩滩电站的改型试验取得了预期的效果。

三峡右岸水轮机水力性能优化设计

三峡左岸水轮机虽然通过模型验收 ,但其高部分负荷区仍存在诸多不稳定因素 ,模型试验结果存在高部分负荷压力脉动区。哈尔滨电机厂有限责任公司在三峡右岸水轮机优化设计中理论与实践相结合 ,通过大量水力设计和模型试验 ,最终优选出的A858a转轮在稳定运行区内不仅无高部分负荷压力脉动 ,且空化性能、能量指标及其他水力性能亦非常优秀 ,更适于三峡水电站长期、安全、稳定、高效运行的要求。

用CFD分析导叶轴颈过渡圆弧对空化性能的影响

根据模型试验中活动导叶上出现的空化现象,利用CFD软件分析了导叶与导叶轴颈过渡圆弧对空化性能的影响.在导叶轴颈强度允许的情况下,应该尽量减小其过渡圆弧的尺寸,从而减小导叶的空蚀.

枫树坝水电站水轮机增容改造

根据电站实际运行参数,通过数值分析及模型试验,验证了哈尔滨电机厂有限责任公司为枫树坝水电站优选出水力性能优秀的A835a水轮机转轮。经过电站真机实测表明:新机组出力、运行性能、各部振动摆度等各项电气机械性能指标达到机组增容改造技术协议的要求。

低比转速水泵水轮机“S”区特性数值模拟

水轮机低水头启动困难问题在目前已投入运行的混流式水泵水轮机组中有较多出现,是抽水蓄能技术研究需要解决的关键问题。采用SST k-ω模型对不同导叶开度下的小流量水轮机工况进行数值计算,在数值计算基础上获得了水泵水轮机"S"区特性单位转速与单位流量的关系曲线,并将"S"特性曲线计算结果与试验结果做了对比分析,提出了影响水泵水轮机"S"特性的转动域流动特征。

混流式水轮机部件的单独和联合CFD模拟

本文介绍了混流式水轮机内流动的数值分析情况，对水轮机各部件的单独流动模拟结果与整体联合计算结果进行了比较。指出了网络密度对结果的影响，并将模型效率曲线上各工况点的计算结果与实测结果进行了比较。