轴流转桨式水轮机转轮进口前流场的数值分析

采用数值计算的方法,基于Navier-Stokes方程κ-ε紊流模型,研究了轴流转桨式水轮机内部的流动特性。通过分析水流自活动导叶出口到转轮进口的轴向速度,以及速度矩在不同工况下的分布规律,说明活动导叶开度不同时流道转弯对转轮叶片进口速度分布产生一定的影响:其中小流量工况时,流道转弯对轴向速度起到改变其分布规律的作用,对速度矩起增加的作用,在大流量工况时流道转弯对轴向速度起平衡作用,对速度矩起到减小的作用。这些研究对转轮进口处的位置确定,提供了参考,达到优化叶片提高水轮机效率的作用。

协联优化对轴流转浆式水轮发电机组运行稳定性的影响

一系列的试验研究表明,通过协联优化能成功消除轴流式水轮机组的异常振动、明显提高水轮机的效率。结合某电站一起轴流式水轮机组的异常振动处理,介绍了诊断分析及处理过程,为研究改善该类型水轮机组运行稳定性状态的方法提供了依据。

转桨式水轮机转轮转臂销轴裂纹分析与优化

转臂是转桨式水轮机转轮接力器中的重要部件,其稳定性及使用寿命严重影响电站的安全运行和经济效益。本文针对转臂销轴根部产生裂纹的现象,通过解析法和有限元法,详细分析了转臂的受力。分析结果指出,转臂销轴根部的裂纹主要是由于根部倒角设置偏小,导致应力集中明显造成的。通过大量分析论证,本文提出了增大转臂销轴根部倒圆半径或在转臂销轴根部开设消应力槽的优化方法,该方法可以有效降低转臂销轴根部的应力集中,从而延长转臂的使用寿命。研究成果为转桨式水轮机转臂的优化设计提供了一定参考,具有较好的工程应用价值。

轴流转桨机组安装中心及高程基准的确定

轴流转桨机组主机安装主要分水轮发电机预埋部分安装、水轮机安装、发电机安装3部分,各部件安装前均需根据机组中心及高程基准进行定位调整,因各阶段现场施工条件及环境不同,机组安装各阶段中心及高程基准选择也存在不同,机组中心及高程基准确定极为重要,直接影响机组安装质量及机组运行后振摆值,研究及总结轴流转桨式机组安装各阶段机组安装最佳中心及高程基准。

转桨式水轮机边界负荷区运行异常处理及经验启示

针对某转桨式水轮机低负荷区运行异常问题,经排查分析得知,其转轮叶片接力器的反馈开度存在偏差,该偏差是导致水轮机运行稳定性恶化的根源。在上述问题处理的基础上,笔者从水力因素方面,论证转桨式水轮机接力器反馈开度的偏差对转轮叶片安放角和水流入流角的影响,阐述其造成水轮机在不同工况下稳定性发生变化的机理,并对转桨式水轮机的检修维护及协联关系优化提出建议,为分析解决水轮机边界运行区的稳定性问题提供一种思路。

轴流式水轮机能量特性预测分析

采用数值计算方法研究轴流式水轮机的能量特性。计算模型建立在雷诺平均的Navier-Stokes方程的基础上 ,采用k -ε紊流模型 ,对水轮机流道内部流动进行三维紊流计算。计算不同的工况下机组的特性 ,绘制转轮在不同桨叶角度下的定桨特性曲线 ,在此基础上得出转轮的协联曲线及综合运转特性曲线 ,从而对机组的能量性能作出合理的判断。轴流转桨式水轮机运行效率较高的关键在于 ,其活动导叶和转轮桨叶之间具有最佳可调性能的协联关系。目前对协联线的绘制有包络线法和最高效率点法 ,采用何种方法值得进一步研究 ,针对具体电站机组 。

基于RBF网络的自校正PCC协联控制器的研究

提出了一种基于径向基函数 (RBF)网络的具有自校正功能的PCC协联控制器。该协联控制器具有PCC协联数据自寻优过程 ,并通过学习能力、逼近能力较优的RBF网络学习协联数据对协联关系进行拟合、自校正 ,使水轮机始终运行在高效率区 ,同时实现全协联空间的连续取值。

水轮机尾水管压力脉动分析方法研究

为掌握石家庄混合蓄能水电厂某水轮机尾水管的压力脉动特性,对水轮机尾水管压力脉动进行了现场测试,获得了多个工况下的测试数据。在测试数据的基础上,通过相空间重构理论,对尾水管压力脉动信号序列进行相空间重构,根据确定嵌入空间维数大小的嵌入定理,保证相空间容纳原状态空间吸引子的特征,选择恰当的嵌入维数m,计算其分形关联维数,再现动力学特性。研究结果表明,基于分形关联维的水轮机尾水管压力脉动状态分析方法是可行的。

转桨式水轮机转轮叶片轴套试验研究

本文介绍了对四种材科的轴流转桨式转轮叶片轴套在全模拟真机条件下进行的性能试验；并对试验结果进行了详细分析，提出了多项改进措施，为今后叶片轴套的开发和应用开辟了一条有效的途径．

转桨式水轮机特性曲线计算机辅助绘制系统

介绍了一种轴流转桨式水轮机运转综合特性曲线计算机辅助计算和绘制系统的设计原理。该系统利用二元三次多项式分别对模型综合特性曲线中的各类等值线进行拟合 ,建立模型综合特性曲线数据库 ;然后根据相似理论计算原型水轮机工作范围内的特性数据 ,再利用插值方法绘制运转综合特性曲线 ;解决了以往此类程序设计中 ,算法设计困难 ,累积误差较大的问题。

轴流转桨式水轮机操作架强度分析

本文通过对轴流转桨式水轮机操作架的结构形式对比计算 ,初步得出影响轴流转桨式水轮机操作架强度的因素 ;同时 ,根据操作架的几何关系和受力特点 ,给出了比较合理的操作架结构形式 ,为今后的结构设计奠定了基础。

轴流转桨式水轮机水力过渡过程计算研究

介绍轴流转桨式水轮机水力过渡过程计算的特点和方法,指出采用轴流式机组的水电站在过渡过程计算中应当注意的问题,并对蜗壳当量管的简化计算方法以及轴流转桨式水轮机过渡过程中力矩特性、流量特性、水推力特性的模拟方法进行了讨论。通过工程实例计算,得到了轴流式机组丢弃不同负荷时的机组频率、蜗壳和尾水管压力以及轴向水推力的变化过程,计算成果与工程实测成果具有很好的一致性。

转桨式水轮机转轮叶片转动机构GS-2轴套的试验研究

本文报导了我国水轮机导水机构导叶轴套和连杆销轴套采用无润滑的GS—2材料的情况。介绍了模拟转桨式水轮机转轮叶片轴套工作条件的试验装置及对三种材料的试验结果。其中GS—2轴套在压强25.5、29.4和39.2MPa下,累计摆动2×10~5次(相当于真机运行25年的摆动次数),直径磨损量0.05mm。指出了转轮叶片轴套采用GS—2材料轴套的一些优点及真机应用实例。

空气源热泵热水机组系统仿真的研究

建立了空气源热泵热水机组的系统仿真流程,给出了机组四个主要部件的稳态仿真数学模型,进行变工况稳态工作性能预测,同时给出了换热器中的换热关联式模型。稳态仿真结果与21组实验数据相比,机组运行特性与制热特性均得到准确模拟,验证了所建模型的可靠性。

轴流定桨式水轮机不宜轻载运行

水轮机的运行状态或运行条件称为水轮机的运行工况,其主要参数水头(H)、流量(Q)、出力(Q)、效率(η)等,在水轮机的运行过程中经常发生变化,因此转轮内的水流流态也是不断变化的。不同的运行工况,对水轮机的性能有很大的影响。本文通过使用水流速度三角形对不同运行工况的分析,得出结论:轴流定桨式水轮机不宜轻载运行。

转桨式水轮机转轮叶片操作力的数值计算

本文对现行转桨式水轮机转轮叶片操作力的计算方法进行了评价，针对其计算方法存在的不足，在此基础上提出了一个计算转桨式水轮机转轮叶片操作力的新方法，用有限单元离散叶片体系，采用数值与图解法解析，得到了比较合理可靠的操作力以及叶片枢轴非均匀分布的支反力，并结合实例进行具体演算．

轴流转桨式水轮机转轮操作油系统轴套极压添加剂的研究

随着水轮机尺寸的不断增大,转轮叶片枢轴/叶片轴套摩擦副的摩擦磨损问题日臻突出。由于无法采用常规的方法加以解决,研制开发了轴流转桨式水轮机转轮操作油系统轴套极压添加剂。对4组不同的摩擦副进行了加入添加剂前后摩擦副摩擦磨损性能对比试验。试验结果表明,加入极压添加剂后,摩擦副的摩擦磨损性能有显著改善,提高了相应密封件的密封性能,且不会对水轮机操作机构的反馈参数产生不利影响。

对用单片微计算机构成转桨式水轮机最优控制装置的研究

本文介绍用单片微计算机构成转桨式水轮机最优控制装置的工作原理和试验.装置由简单数字协联和最优调节两部分组成。简单数字协联按水轮机制造厂家提供的协联关系曲线进行粗调;最优调节按现场实时采集的运行参数自动寻优。本装置设有串联T/O接口,全厂有多台装置运行时,可通过I/O接口和上位计算机通信,构成分布式计算机控制系统。

用8031单片机构成转桨式水轮机最优控制装置

本文介绍用8031单片微计算机构成的转桨式水轮机最优控制裝置。装置由简单数字协联与最优调节两部分组成。简单数字协联按水轮机制造厂家提供的协联关系曲线进行粗调,最优调节按现场实时采集的运行参数自动寻优,本装置设有串联I/o接口,全厂有多台装置运行时,可通过I/o接口和上位计算机通讯,构成分布式计算机控制系统。

转桨式水轮机的协联结构对调节品质的影响

本文针对转桨式水轮机的两种协联结构,在建立其调节系统数学模型之基础上,通过计算机仿真求出了在ITAE指标下系统的最佳调节参数和调节过程。结果表明:在调节对象参数相同的条件下,系统采用轮叶导叶并列调节结构较之轮叶导叶串联调节结构具有更好的调节品质。