轴流式潮流能发电装置导流罩水动力特性研究

以提高潮流能水轮机工作效率为目的,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,通过改变影响导流罩水动力特性的几个关键参数,对4种不同母线线型的导流罩进行数值模拟,并初步分析开口张角对圆型导流罩水动力学性能的影响。研究结果表明:导流罩对于提高水轮机水动力学性可发挥重要作用,基于Fluent的数值模拟结果与实验值吻合较好,为轴流式潮流能发电装置导流罩的设计提供可行的方法和依据。

柔性叶片水轮机导流罩设计及水动力学特性研究

以提高柔性叶片水轮机获能能力为目的,通过理论数值计算和试验分析,结合负获能区对柔性叶片水轮机的影响,对柔性叶片水轮机的导流罩形式进行研究。通过改变影响导流罩水动力学性能的几个重要参数,分别对柔性叶片导流罩进行水动力学数值模拟,得出水动力学特性较优的柔性叶片水轮机导流罩结构形式。

洞坪电厂发电机转子绝缘电阻降低故障的分析与处理

针对洞坪水电厂2号水轮发电机转子绝缘降低缺陷,从多方面分析原因确认,由于刷握变形、磨损量增大、绝缘子破损等引起碳粉堆积,严重污染运行环境所致。在更换新的绝缘子后,将绝缘子与汇流板的安装间隙利用绝缘漆填充封闭,对支撑螺栓及螺母上涂刷绝缘漆,增加汇流板与支柱螺栓间的绝缘距离;在更换碳刷时,对部分安装固定螺丝过长,导致底板受力严重变形的刷握进行更换,并处理刷握边缘毛刺降低摩擦力以减少碳粉的产生,处理后已安全运行6个月,情况良好。

基于改进粒子群算法的水轮机调速器参数优化

PSO(粒子群算法)是一种随机全局优化技术。该算法简单,易实现,且功能强大。文章研究了水轮机PID调节器参数的优化问题,利用改进PSO对系统所处的不同状态和工况进行了PID参数寻优。仿真结果表明,此种PID控制器比常规PID有更好的动态调节特性和鲁棒性,不失为一种具有较好实用价值的PID参数优化方法。

旋转空化器中减速板作用的数值仿真研究

旋转空化器是通过在水中高速转动的叶片产生可控超空泡的装置,以此来实现超空泡的利用。前人对于超空泡的研究表明,产生超空泡所需的转速比较大。本文将减速板加入到旋转空化器中,并采用数值仿真的方法,对减速板的工作特性进行分析。研究结果表明,带减速板的旋转空化器产生超空泡的转速得到很明显的降低,产生超空泡的尺寸也明显增大。而减速板对超空泡形态的影响比较有限,超空泡形状特征与没有减速板时形成的超空泡一致,只是超空泡会稍微朝远离减速板方向产生偏移。带减速板的旋转空化器形成的超空泡体积随转速同样呈指数增长,但体积相比没有减速板的旋转空化器要更大。通过本文的研究,明确了减速板在旋转空化器中的作用,对旋转超空泡的产生与应用具有重要的指导意义。

某抽水蓄能电站甩负荷试验与仿真计算成果分析

考虑到抽水蓄能电站压力脉动较大,为了确保压力脉动修正的合理性,首次提出了实施延时段和关闭段分段修正的修正方法。根据某抽水蓄能电站实际运行调度情况,确定了极端控制性工况,并采用数值仿真手段对该极端控制性工况展开预测计算,以验证其结果是否满足调节保证设计要求。验证结果表明,现场实测数据和数值仿真计算结果具有较好的吻合性。可为该电站长期、安全运行提供参考依据。

考虑风电机组旋转备用的风电场多目标优化

随着新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加,对传统含风电场电力系统的经济调度问题提出了新的要求。传统的电力系统经济调度还应考虑到风电场功率波动对系统旋转备用和发电成本等方面的影响。因此,针对考虑风电机组旋转备用的风电场优化调度方法,并综合发电成本及购电费用目标,建立了含风电场的经济调度模型;釆用目标加权法和距离函数法相结合以将目标优化问题单一化以及利用实值编码遗传算法,来高效搜索优化方程最优解。仿真结果表明,所提出的方法是有效的。

离心泵内空蚀流动的数值模拟

为了研究离心泵内部的空蚀流动,将一种完整空化模型和混合流体两相流模型相结合,应用于离心泵全流道内定常空蚀流动的数值模拟.根据模拟的结果,分别预测了离心泵在大流量、设计流量和小流量情况下运行时,流道内空蚀发生的部位和程度,重点考察了流量的变化对离心泵空蚀性能的影响,为离心泵在特定工况下运行时空蚀性能预测提供了理论依据.

基于数学形态谱的水泵振动识别研究

针对实测水泵振动信号夹杂噪声等现象,利用多尺度数学形态谱及形态谱熵理论,对不同转速下的水泵振动实测信号进行分析,提取相应的特征形状和特征量,进行振动故障识别,并验证了该方法的可行性与准确性。研究表明,随着转速的逐步增加,存在着不对中和不平衡故障的水泵机组,其振动特性可以划分为正常运行、周期性碰摩运行及混沌运行3类;当水泵振动类型相同时,随着转速的变化,相应的数学形态谱及形态谱熵分析结果几乎不变;采用数学形态谱及形态谱熵理论能够对夹杂大量噪声的故障测试信号进行分析处理,且故障信号识别成功率较高,其中形态谱识别成功率高于形态谱熵,能较好地达到故障识别的目的,也充分证明了该方法的抗干扰性。

基于NUMECA软件的水轮机内流场数值模拟

在单方程模型的基础上,推导求出双方程湍流模型。并且运用NUMECA公司FINE系列软件采用单流道法,对HLA616水轮机转轮内部流动特性进行数值模拟。对转轮及叶片上的速度和压力分布进行了分析。减少了计算时间,提高了计算效率。

新型水力驱动消防排烟风机的设计与研究

新型水力驱动消防排烟风机利用消防车提供的水流,以水涡轮机为原动力代替电动机驱动风扇转动,达到排烟目的。水涡轮机由蜗壳、涡轮室、涡轮,喷嘴,进水管、出水管,传动轴等组成。涡壳和涡轮室由前壳体和设有变断面椭圆形蜗道的后壳体密封连接后形成;喷嘴焊接在前壳体的内壁上;涡轮安装在涡轮室中,涡轮轴与风扇同轴,以两个轴承支撑;后壳体上装有进水管和出水管,进水管和出水管端头装有卡扣。设计利用90m水头,使排烟扇主轴转速达到2600r/min,排烟量为24000m3/h,其结构简单、水力效率高、移动方便、水流循环使用,可节约大量的消防水资源。

混流式水轮机引水部件内部流动的二维数值模拟与三维模拟比较分析

基于N-S方程和标准k-ε紊流模型,采用CFD计算流体力学软件对HLA 616-WJ-55混流式水轮机原型机的引水部件在最优工况下进行了二维定常数值模拟,获得了流场的速度、压力分布变化规律,并与同型式水轮机的蜗壳三维数值模拟结果进行比较分析。结果表明,二维CFD分析也能较概括地预测引水部件内部流场的结构,数值模拟结果对水轮机选型和优化设计均具有重要的指导意义。

向家坝水电站调速器压油泵出口组合阀结构设计

介绍了向家坝水电站调速器油压装置压油泵出口组合阀的设计原理,结合三峡水电站同类型组合阀在实际应用中出现的问题,重点阐述向家坝水电站调速器压油泵组合阀所做的设计改进。所得结论可为类似工程金属结构设计提供参考。

耦合故障下水轮机振动特性分析

针对水轮机转子质量偏心和不对中等故障,建立水轮机转子非线性动力学模型,并分析质量偏心、不对中量和转速等对水轮机振动的影响,探索水轮机转子的非线性动力学特性。仿真结果表明,同样条件下耦合故障对水轮机运行状态的影响要大于单故障情况,且随着转速增加,多故障耦合下水轮机振动不仅剧烈,且水轮机运行状态复杂,可分为平稳运行状态、周期性碰摩状态和混沌运行状态等3种类型,这为分析和研究水轮机振动现象及故障诊断提供了理论依据,具有重要的学术意义和实用价值。

电网AGC运行对机组影响分析

根据国家电监会对于机组实施辅助服务的要求,结合四川电网内水电机组投入AGC的运行情况,主要针对二滩水电站机组参加四川电网AGC运行后带来的影响展开了分析。由于水电机组在低负荷频繁调节工况下会降低运行效率,在投入AGC后频繁跨越机组运行振动区或长时间在振动区边缘运行会加重水轮机的空化空蚀和水轮机叶片的振动,为此,提出了应与电网调度部门积极协调、严控机组检修质量、加强设备运行管理、合理安排机组运行方式等措施来改善机组运行状况,以保证机组既能满足辅助服务的要求,又能保证四川电网的需求,从而使机组安全稳定运行。

乌东德水电站机组主要参数及结构选择设计

乌东德水电站水轮发电机组单机容量巨大,运行条件复杂,主要技术参数及结构选择设计成为该工程的关键技术问题之一。为了解决这一技术难题,设计人员开展了水轮机参数与电站参数的匹配研究及各种方案的比选等工作,以明确机组的水力开发目标及其主要参数和结构。对所开展的大量分析及研究工作,如水头、额定电压、水轮机与发电机主要结构的设计等情况作了介绍。

大型电站离心泵的节能设计

针对某电站高扬程离心泵改造项目客户所提出的增加流量扬程、节能增效,而且设备安装尺寸不变的要求,运用UG三维建模及CFD数值模拟技术,对叶片翼型和流场进行了分析;并结合传统的设计理论和经验,选择合适的方法,从多个方面对设备进行改进,比如加大叶轮直径及出口宽度,调整叶轮前盖板及导叶体壳体尺寸,修改叶轮叶片及导叶体叶片的几何形状,以降低水力损失并符合流量扬程要求。通过多次分析及改进,在要求的流量扬程工况点,模拟的水力效率得到了明显提高,最终试验达到了预期目的,产品完全满足客户要求。

乌东德水电站500kV GIL通道选择与布置

大型地下水电站的GIL承担着输送电站全部电力能源的重任,对水电站安全运行至关重要。结合乌东德工程的实际情况,对该电站500 kV GIL通道选择与布置,开展了大量的分析研究工作。侧重对各种布置方案的技术特点、基本结构、主要参数与工程投资额度进行了对比分析,最终采用了在左、右岸电站厂房各布置4回500 kV GIL,且均采取在一条通道内布置4回GIL的方式。这种布置方式与类似已建和在建大型地下水电站相比,具有其独特性,可供其他大型地下水电站设计借鉴参考。

斜流环境下导流罩倾覆水动力数值预报研究

针对海流影响导流罩装置稳定性问题,本文采用realizable two-layer k-ε湍流模型对斜流环境下导流罩周围流场进行三维数值模拟,对导流罩稳定性进行分析。通过改变来流不同速度和倾斜角,得到28种工况,研究其对倾覆力矩的影响。研究结果表明,斜流环境下,单侧导流罩处于不稳定状态,内外壁面压力差别明显,上游导流罩于倾斜角为15°和90°时倾覆趋于明显,下游导流罩于倾斜角为45°时倾覆趋于明显。

深溪沟电站水轮发电机组真空破坏阀优化改造

真空破坏阀是一种用于避免水轮发电机组在关机过程中由于产生真空水锤而损坏机组的重要设备。对深溪沟水电站水轮发电机组原有的Φ350吸力式真空破坏阀存在阀盘变形、阀体卡阻以及漏水严重等现象的原因进行了探讨和论述,并针对这些问题,详细阐述了更换具备缓冲作用、锥形密封和浮球二次密封结构的真空破坏阀以及改进真空破坏阀浮球支撑架的有限元技术分析过程,同时,也对其改造后的运行效果也作了简单介绍。