某水电站水轮机超出力运行研究

针对某水电站常年弃水量大、弃水时间长现象,本文采用数值仿真计算,在不改动电站设备的前提下,对该电站水轮机展开超出力运行研究,分析其水轮机超出力运行的可行性。通过选取3种超出力工况,对其进行流场分析,得出在3种超出力工况下运行时,水轮机内部流态良好;同时分析3种工况下的空化性能,并结合电站实际运行情况,得出3种工况下运行机组空化性能满足要求;通过计算最大载荷下超出力工况的压力脉动与刚强度,得出机组稳定性良好且转轮刚强度符合设计要求。

基于CFD的混流式水轮机优化设计及流动特性分析

为提高水轮机运行稳定性,在设计中综合采用提高设计水头、扩大活动导叶分布圆直径、加厚叶片等方法优化转轮水力参数,利用商业CFD软件,基于SST k-ω湍流模型分析改造前后内部流动特性,使新转轮在额定工况及低水头小负荷区域的流道内无明显脱流,水力性能显著改善。非定常计算结果表明,新转轮压力脉动性能良好,在低负荷区域受涡带影响较大,但幅值较低,能够满足长期安全稳定运行。

橡胶粉-石油沥青交联机制及高温流变特性

为了研究橡胶粉-石油沥青的交联机制及橡胶粉改性沥青的高温流变性能,通过基本性能、动态剪切流变和傅里叶红外光谱试验对橡胶粉改性沥青材料的高温流变性能和两种材料之间的交联机制进行研究。研究结果表明:橡胶粉可有效改善基质沥青的高低温性能,基质沥青针入度值较橡胶粉改性沥青增大86.44%,软化点较橡胶粉改性沥青减小24.28%,橡胶粉改性沥青的5℃延度较基质沥青减小49.32%,同时橡胶粉改性沥青的复数模量和车辙因子显著高于基质沥青和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青,相位角明显小于其他两种沥青。基质沥青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青和橡胶粉改性沥青具有相似的傅里叶红外光谱振动特征峰,但由于橡胶粉和沥青之间发生物理溶胀、化学降解和脱硫等作用导致橡胶粉改性沥青在特征位置的振动峰显著强于其他两种沥青。

某电站灯泡贯流式水轮机转轮优化研究

某电站水轮机转轮由于叶片应力过大而经常产生裂纹,严重威胁机组安全运行,为解决该电站水轮机转轮叶片应力过大的问题,以该电站灯泡贯流式水轮机为例,基于RNGκ-ε湍流模型,对水轮机各个部件进行建模、网格划分,通过对转轮叶片的加厚与修角优化处理,利用CFD技术对优化前后转轮水力性能及刚强度进行对比分析。结果表明,优化后转轮叶片应力与变形得到较大改善,符合工程实际需要,可有效避免转轮裂纹的产生。

橡胶粉-废塑料复合改性沥青高低温性能研究

为获得高低温性能更佳的沥青胶结料,同时缓解废旧橡胶和塑料产生的“黑色污染”和“白色污染”问题,采用废旧橡胶粉和废旧聚乙烯塑料改性SK90#基质沥青获得橡胶粉-废塑料复合改性沥青,通过动态剪切流变(dynamic shear rheological,DSR)试验和弯曲梁流变试验对橡胶粉-废塑料复合改性沥青的高低温性能进行研究,并与SBS改性沥青进行对比分析。结果表明:橡胶粉和废塑料可有效改善SK90#基质沥青的高低温性能,在58℃和94℃下,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的复数模量是SBS改性沥青的1.39倍和2.69倍,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的车辙因子是SBS改性沥青的1.42倍和2.94倍,SBS改性沥青的相位角是橡胶粉-废塑料复合改性沥青的1.03倍和1.23倍,橡胶粉-废塑料复合改性沥青的蠕变劲度模量(S)较SBS改性沥青降低了25.33%,蠕变速率(m)较SBS改性沥青增大了12.01%。

某水电机组修后稳定性测试与分析

为了解水电站机组的检修安装质量通常需要进行修后试验,分析机组的振动规律,检验机组设计、制造、安装或检修质量,为后期进行振动分析与处理提供技术数据。某电站机组在检修过后进行稳定性试验,根据试验结果并针对性的进行动平衡配重,最终有效降低了机组上机架水平振动值,有效提升了机组运行的安全稳定性。

湿陷性黄土地区水泥改良土路床的现场试验研究

针对路面结构层经常存在的反射裂缝问题,以甘肃陇东地区某高速公路水泥改良土路床工程为背景,通过现场重型击实试验对比研究了普通压路机和大激振力压路机作用下水泥改良土路床施工效果;通过碾压工艺组合与压实度参数实测,获得了大激振力压路机作用下水泥改良土的最佳填筑厚度;通过对路床顶面路面结构层施工工期的不同安排研究了路床放置时间对反射裂缝的影响.结果表明:水泥改良土受水化反应的影响,随着延迟时间的增大,其最大干密度呈降低趋势,而最佳含水率则逐渐增大;采用大激振力压路机强振和提高压实遍数均有利于提高水泥改良土的压实度;由于施工机械的发展,压实厚度可在规范规定限值基础上适当提高;成型后的路床随着放置时间的增加,路面结构层反射裂缝明显减少.试验成果可为水泥改良土路床施工提供参考.

某电站机组改造前力特性试验分析

水电站机组运行过程中受力复杂多变,难以通过数值仿真等技术进行准确捕捉与计算预测,因此想了解机组受力情况,进行现场试验是最好、最直接的技术方法。对某电站机组上、下机架与定子机座进行力特性试验分析。通过开机、变负荷、停机试验等数据分析发现,机组各部件的最大应力值均在材料允许值范围之内,机组部件强度满足要求,不会形成安全运行的隐患。

基于CFD的混流式水轮机转轮优化分析

为评估水轮机改造前后的水力性能,借助商业CFD软件,对比分析3种特征工况改造前后转轮及过流部件压力、流线等水力特性,评估水轮机能量特性.计算结果表明,新转轮水力性能较原转轮有了明显改善,空化和叶道涡等性能都明显优于原转轮;新水轮机最优效率可达96.33%,加权平均效率较原水轮机提升超1%.

基于ANSYS有限元计算平台水轮机水力性能分析

针对黄坛口电站#5水轮发电机存在的出力不足的问题,利用UG软件对水轮机进行分块建模,再运用ANSYS商业软件对黄坛口#5机组进行全流道仿真计算来查寻机组出力不足的主要原因。在不同工况下,分别通过分析比较不同部件水力损失,得出水力损失发生的主要部位与类似规律,进而结合流场分析最终确定机组出力不足的主要原因为机组过流能力不足,且机组转轮部位水力损失最大。同时为解决出力不足的问题,根据分析结果提出了转轮改型初步建议与方向。

监控系统温度跳变故障分析及解决方案

某水电厂3号机组计算机监控在改造运行后出现多个定子绕组温度测点跳变故障,为查询其原因并消除故障,选取第45号定子绕组温度测点作为研究对象,经分析确定该测点跳变现象是由数据干扰造成。在硬件改造方案效果不佳之后,对软件进行升级改造,通过增加不同的滤波算法得到有效解决。同时将该方案实施到所有存在跳变现象的定子绕组温度测点,均取得了良好的效果。为保证监控系统数据采集效果更佳,并提出更换接线端子的建议。

基于地震动力作用下的散粒体边坡稳定性分析

在拟静力法思想框架下,利用数值模拟软件对一特定散粒体边坡进行不同地震等级下的模拟,得到边坡的塌落效应,同时提出了散粒体边坡稳定性判别的理论方法.该方法的应用对于散粒体边坡的震害预测、实时监测以及基础设施建设时的工程选址,都具有理论意义和实用价值.

基于流固耦合的混流式水轮机转轮裂纹改造分析

为了解光照电厂转轮裂纹的改造效果,借助ANSYS有限元计算平台,利用流固耦合方法分析转轮改造前后在不同水头、负荷下的流场及动、静应力。计算结果表明,转轮在叶片出口边中部有较大变形,应力集中点在叶片出口边靠近上冠与下环处,与现场发现的裂纹位置相同,说明应力集中是裂纹出现的原因之一。转轮上冠、下环与叶片出水边连接处加装三角块对转轮的水力性能影响可忽略;而转轮最大应力降幅均超过20%,最大应力位置从连接处转移至三角块处,可有效改善转轮裂纹情况。

水电计算机监控系统自主可控改造设计研究

目前我国水电厂计算机监控系统核心软硬件大多是从国外进口,这也使得我国水电厂在某些核心技术方面受制于人,针对这一现象,同时响应中国发“中国制造2025”战略,基于洪家渡发电厂#3机组计算机监控系统改造项目展开自主可控改造设计研究。通过与多家设备厂商和洪家渡电厂合作对#3机组计算机监控系统进行整体国产化系统设计、改造实施及效果评估,最终成功地使得#3机组计算机监控系统的设备元件国产化率达到了100%,自主可控率达到了95.47%,设备的安全可靠性得到进一步提高,且在一些性能指标方面领先于行业标准要求,成功地迈出我国水电计算机监控系统国产化自主可控改造的第一步。

水电站发电机运行异常噪声成因分析

峡阳水电站3号发电机在2019年11月运行过程中出现异常噪声,考虑到机组的安全稳定运行,对其产生原因展开相关研究。通过现场对定转子之间的间隙进行测量发现间隙变小,且定转子圆度不佳,同时分析历史数据也发现转子上下游侧圆度分布不均,进而判断转子存在一定变形。根据有限元分析,转子刚强度满足设计要求;对转子进行了模态分析,得出转子第8阶振型与2020年3月车间转子圆度测量数据分布图保持一致,因此判断发电机运行过程中由于转子振动导致机组产生噪声,同时根据分析结果提出了相关改造建议。

湿陷性黄土地区复合地基沉降量分析研究

基于G6京藏高速公路兰海段湿陷性黄土地区复合地基处理工程,采用FLAC3D数值分析方法计算复合地基在车辆荷载与复合地基自重作用下的沉降量,结合实际工程的沉降观测数据,验证数值分析结果。分析结果表明:复合地基最终监测的沉降量大致在15mm左右,与数值分析结果基本一致;随着桩体深入稳定土层深度逐渐增加,桩在达到应力平衡状态时的最终沉降量也明显降低;整个沉降过程可以分为两个时间段,在前1/3时段为沉降幅度最大的时间段,在后2/3时段,沉降幅度急剧下降。

一种利用异步发电机的微型水电控制方法

小水流水力资源是很有前景的清洁能源,介绍了微型水电厂的控制问题,描述了基于各种拓扑结构的电源转换器的设计解决方案,并介绍了2种拓扑结构:一种是直流链路的能量双重转换方案;另一种是带有STATCOM系统的拓扑结构;同时讨论了2种结构的优缺点。