贯流式水轮机协联工况数值预测

针对贯流式水轮机可调节活动导叶开度角与转轮叶片角的协联关系通常仅能通过模型试验确定,提出通过翼型形状解析预测协联工况,利用初期预测结果为三维数值预测提供直观的初始预测条件,数值预测能力与精度得到提高。实例表明,该方法预测协联工况简单可行。

涡轮出口旋流对扩大管压力回复性能的影响

为了研究涡轮出口旋流动能对入口锥角较大的直线型扩大管压力回复性能的影响,采用数值仿真的方法对其流体力学机理及规律进行探讨.选用可动翼灯泡贯流式水轮机作为研究对象,经水轮机进水管入口、固定导叶、导水机构叶栅、涡轮至尾水管(扩大管)出口实施了三维整体流动数值计算,计算了多运行工况下尾水管压力回复系数Cp,水力损失和比水能损率δD,得到了直线型扩大管内最优旋回动能与最大压力回复性能之间的流体力学关系,进而对于尾水管的水力性能进行了预测.提出了新定义的尾水管出口动能歪曲度Iek,进行了不同旋回入流条件下尾水管内部流动动能的比较.结果表明:Iek和Cp存在一定规律的内在关系,当尾水管动能歪曲度Iek具有最小值时,尾水管压力回复系数Cp最大、比水能损率δD最小.新提出的Iek可作为可动翼贯流式水轮机直线型尾水管内含旋回流动流体品质的评价指标.

灯泡贯流式机组运行稳定性分析

电力系统自动发电控制(AGC)投入运行后,发电机组的运行方式由惯有的静态控制转变为动态控制,这对洪江水电厂贯流式机组影响明显,运行环境变化后振动大、设备问题频繁。笔者抓住机组稳定性的课题,从机组自身的结构特点着手,按静态、动态两种控制方式展开分析,阐述了贯流式机组运行稳定性"静态控制性能良好、动态控制相对较差"的论点,并通过理论和现场实验进行了深化论证。该结论对贯流式机组的安全、稳定运行具有较好的指导意义。

可调节活动导叶的形状解析

贯流式水轮机的活动导叶和转轮叶片都是可调节的,活动导叶开度角γG与转轮叶片角φR的协联关系相当重要,协联关系对水轮机设计及运行能够提供有效的帮助.至目前为止,γG和φR的协联关系即协联工况只能在水轮机设计完成后通过模型试验得到。本文在给定转轮叶片角φR的情况下,通过对活动导叶叶栅流道进行形状解析,进而在设计平台上预测对应协联工况开度角γG.

基于转轮人口流动的最优导叶开度预测

灯泡贯流式水轮机有可调节开度的活动导叶和转轮叶片,活动导叶安装角α_G与转轮叶片安装角(?)_R的组合有无限多种。本文目的在于:通过CFD(计算流体力学)能够于设计阶段预测α_G和(?)_R的最佳组合(即协联工况角),以最大程度提高设计的水力性能及特性。论文使用速度矢量、欧拉能量因子、压能因子和总能因子等讨论活动导叶、转轮、尾水管的内部流动状况,阐明协联工况下转轮开度(?)_(Rcam)对最佳的活动导叶开度α_(Gcam)的影响,提出基于转轮叶片入口相对流动角预测协联工况下活动导叶最优开度的机理及方法。推导提出的预测式可用于CFD解析结果也可用于设计初期时使用,研究成果可为转轮优化设计提供可靠的技术支持。