基于CFD的水轮机导叶翼型数值模拟及分析

基于RNGk-ε湍流模型和三维雷诺时均N-S方程,采用SIMPLEC算法对一个高水头、低比转速混流式水轮机进行全流道三维定常湍流计算,分析活动导叶翼型对水轮机性能的影响.数值计算结果表明,采用对称型和负曲度活动导叶可减少高水头低比转速水轮机导水机构中的漩涡、撞击和叶道涡,可使转轮的效率和出力增加,叶片背面的汽蚀得到改善.

混流式水轮机导叶与转轮的匹配关系

基于N-S方程和标准k-ε紊流模型,用数值模拟的方法分析了混流式水轮机活动导叶和转轮的匹配关系。计算了3种不同比转速水轮机对应导叶高度下的导叶和转轮的耦合流动,分析了活动导叶出流角与转轮进水角的匹配关系,活动导叶出流角和转轮进水角与活动导叶几何出水角的关系。结果表明,转轮从上冠到下环进水角不同,导叶沿高度方向出口轴面速度和转轮沿高度方向进口轴面速度是不均匀的,导叶沿高度方向出口速度矩和转轮沿高度方向进口速度矩也是不均匀的。用数值模拟的方法计算了水力损失,并通过与试验结果的比较,提出了水力设计或改型优化设计时的注意事项。

水轮机导水机构力特性的数值实验研究

在分析研究现有的水轮机引水部件内部流动和设计理论的基础上 ,文中基于N S方程 ,标准的k ε紊流模型 ,采用贴体坐标和非结构化网格 ,用SIMPLE算法 ,对带蜗壳的导水机构双列叶栅进行三维不可压定常粘性流动数值模拟 ,详细研究了导水机构水动力学特性 ,计算出导叶上的水作用力和水力矩系数 ,其计算结果与实验值相吻合 ,为正确的选择导水机构接力器。

西津水电厂2号水轮机导叶臂改造及应用

西津水电厂2号机改造后水轮机出力由57.2 MW增加至65 MW,出现导叶操作力矩不足的情况,需要对导叶臂进行改造,增加导水机构的操作力矩。通过核算导叶操作力矩,测量导叶初始角度,重新确定导叶臂剪断销偏心角度,对导叶臂及拐臂进行了改造。改造后的导叶臂满足机组在各种水头及出力状态下的运行要求。实践证明,西津水电厂2号机组改造在没有更换导水叶的情况下,通过改造导叶臂,机组增容改造项目达到了预期的目标。

抽水蓄能水轮机导水机构数字化预装工艺及其应用

抽水蓄能水轮机导水机构的厂内预装是水轮机制造过程中重要的生产环节,传统实物整体预装工艺其过程复杂、工期较长、成本较高。文章介绍了一种全新的基于三维测量技术与逆向建模分析的导水机构数字化预装工艺,详细说明了其具体实施方案,该工艺无需实物整体预装即可对产品相关数据进行精准高效测量和分析。

水轮机导叶出口流速分布规律的试验研究

本文从混流式水轮机导叶出口及轴流式水轮机转轮进口测流试验结果的分析入手,总结了导叶出口环量及流速分布的规律,分析了从导叶到转轮所经流道几何参数及形状对流速分布的影响,并进而提出了改变流道参数以改变流速及环量分布,改变叶片参数以适应该分布的新设计思路。

基于模糊理论的水轮机导水机构故障诊断方法的研究

构建水轮机导水机构故障诊断系统的目的,是自动诊断得出故障发生的原因。为此,以模糊理论为基础,结合水轮机导水机构的实际运行工况、专家经验等,构建了导水机构故障诊断知识库;分析了故障原因与故障征兆之间的模糊关系,建立了导水机构模糊故障诊断数学模型。用故障诊断实例验证了模糊理论在水轮机导水机构故障诊断中的可行性。

大型抽水蓄能电站导水机构一次性安装

导水机构主要由底环、导叶、顶盖、控制环、拐臂和接力器组成,不同于常规混流式机组,抽水蓄能电站导水机构具有布置紧凑、安装空间狭小、安装精度更高的特点。抽水蓄能电站具有水轮机和水泵两种运行工况,运行环境更为复杂,本文以某抽水蓄能电站为例,总结了一套导水机构安装一次性完成工艺,有效保证施工质量的同时,优化施工工期和资源投入,创造了良好的经济效益和社会效益,对同类工程设计及施工具有参考和借鉴价值。

拉西瓦水电站水轮机导水机构磨损研究

拉西瓦水电站承担西北电网的调峰调频和事故备用,对西北电网750 kV网架起支撑作用。自电站机组AGC投运后,每台机组每天调频约2 500次,频繁的调频导致水轮机导水机构磨损加剧,尤其是接力器连杆与控制环耳柄连接销孔和销轴磨损严重,影响调节响应时间和速率,停机时导叶漏水量增大,停机转速降不到制动器投入转速,给电站的安全运行带来巨大风险。通过大型水电站高频次调节情况下导水机构磨损研究,对导水机构磨损原因进行分析与总结,降低电站运行安全风险。

超大型轴流转桨式机组导水机构预安装工艺

随着大型水电机组国产化进程的不断推进,越来越多超大容量、超大尺寸的国产水电机组投入到实际的设计、制造、安装和运行当中。针对机组超大型化给机组安装、调试技术带来的挑战,本文结合桐子林水电站机组的实际安装经验,对超大型轴流转桨式机组导水机构预安装技术进行研究,总结出可以实现超大型轴流转桨式机组导水机构快速安装的新工艺,以期为今后同类型机组的安装与调试提供借鉴与参考。

贯流式水轮机导水机构流场分析及数控加工

利用Unigraphics及Fluent软件对贯流式水轮机锥形导水机构进行三维造型设计和流场分析,并利用UG CAM对导叶进行干涉检查以及模拟仿真加工,生成刀位加工代码,配合机床有效地加工,更好地解决了锥形导叶全关时的空间密合问题.

导水机构预装中某些误差的工艺分析

本文从工艺上分析了导水机构预装中误差产生的原因 ,并提出了采取的措施。

大型地下电站引水洞压力钢管安装方案对比分析

大型地下电站引水洞压力钢管安装是一个复杂的施工问题,应充分考虑各环节的制约因素和前后环节之间的关系,综合研究质量、安全、进度、投资等各方面因素,使方案总体最优。根据国内已建和在建的大型地下电站工程资料,归纳总结了压力钢管几种主要的安装方案,并结合向家坝水电站的工程实例,论述不同施工方案的优缺点和适用条件,提出了有关建议。

含沙水流时水轮机导水部件流场的实验研究

本文通过在专门研制的模型实验装置上对水轮机导水部件流场的大量实验分析,研究了含沙水流条件下水轮机导水部件流场的特性;找出了含沙水流条件下水轮机活动导叶与固定导叶的最佳相对安放位置。在清水实验结果和含沙水实验结果对比分析的基础上,建立了含沙水流条件下确定水轮机固定导叶与活动导叶相对位置的经验关系式,并找出了此相对位置与含沙量的关系。

重庆富金坝水电站导水机构安装技术

富金坝水电站位于涪江下游,具有日调节能力,能够担当电网调峰任务。河床式地面厂房内安装有3台20 MW的灯泡贯流式机组,机组额定水头为10.00 m,最大、最小水头分别为3.24 m和12.39 m。介绍了灯泡贯流式水轮发电机组导水机构安装工序、质量控制要求及技术控制措施,并对关键工序的技术要点作了详细论述。在安装过程中,不断解决遇到的问题,使安装质量达到设计要求。

水轮机固定导叶与活动导叶的相互影响

本文通过对在专门研制的环盘式双列叶栅实验装置上所进行的固定导叶与活动导叶实验的分析,认为水轮机的固定导叶与活动导叶圆周方向的相互位置对导叶区域水流的特性和水力损失影响较大,指出了对称型和正曲率型活动导叶与固定导叶的最佳相对安放位置和流场的不同特性;建立了水轮机设计时确定固定导叶与活动导叶相对安放位置的经验公式;并分析了高水头低比转速水轮机导叶汽蚀破坏的主要水力原因。

水布垭水电厂4号机组下导摆度大的原因及处理

水布垭电厂4号机组在2013年C级检修中,通过调整下导瓦间隙对下导摆度大的问题进行了处理;着重介绍了4号机组下导摆度大的原因及处理过程。

关于水轮机导水机构导叶聚甲醛钢背复合材料轴套与轴颈配合间隙的选择

在综合国内外水轮机导叶轴套与轴颈公差配合和间隙选择的基础上,推荐聚甲醛钢背复合材料轴套与轴颈配合间隙选择的方法,对我国目前水轮机导叶轴颈尺寸公差的选择提出了意见。

用计算机绘制水轮机导水机构运动关系图

作者在对径向式导水机构运动关系数值分析的基础上 ,优化设计出导水机构的传动尺寸 。