抽水蓄能机组水轮机工况启动过程内部流场分析

本文采用CFD数值模拟的方法,模拟计算了抽水蓄能机组在水轮机工况启动过程内部流场特征。得到了在活动导叶开启过程中的速度、压力随时间的瞬态分布规律,讨论了蓄能机组开启过程中外特性的变化曲线。结果表明:活动导叶的开启规律可以大体分为五个阶段。活动导叶的开启规律是先缓慢开启,然后以较快的速度关闭,最后再保持到空载的开度,从第四阶段,导叶再逐渐打开直到额定开度。转轮扭矩和机组流量呈现出先增大后减小的趋势,当导叶逐渐打开时,转轮扭矩和机组流量再逐渐上升。本文为研究蓄能机组水轮机工况下启动过程的内部流动变化提供了参考依据,同时对提高水轮机工况的启动稳定性具有重要意义。

多物理场耦合叶片塑化单元聚合物混合性能研究

阐述了聚合物叶片注塑成型机的结构组成和工作原理,通过叶片塑化单元转子模型及本构方程的表征,分析了该单元聚合物熔体拉伸流动特性和混合性能.结果表明,叶片塑化单元的流场为拉伸与剪切复合流场,混合指数值高达0.945,叶片两边的强拉伸流场区域黏度值较低,具有较强的拉伸作用,可以提高聚合物的塑化混合性能和熔体流动性;叶片单元的混合指数多分布在0.5～0.6之间,而螺杆元件的混合指数多分布在0.4 ～0.5之间,螺杆元件在产生拉伸流场方面远低于叶片单元;动态时叶片塑化单元的拉伸速率比稳态时的大,随着振动强度的增加,该单元拉伸速率和平均拉伸混合效率提高,但是动态时的振动强度不宜过大.因此,采用叶片塑化单元及多物理场耦合开发的叶片注塑成型机优于传统注塑成型机.

混流式水轮发电机组固定导叶裂纹原因分析

本文针对国内某水电站机组在运行过程中发生的固定导叶裂纹情冴,通过技术探讨,对发生裂纹的固定导叶进行动应力与振动压力脉动特性试验,根据试验结果进行固定导叶裂纹原因分析,找出固定导叶裂纹产生原因,为后续工程解决措施提供技术依据。

聚合物加工叶片塑化输运单元动力学模拟研究

应用多体系统动力学软件ADAMS,对叶片塑化输运单元的运动规律及动力学特性进行模拟仿真。结果表明,叶片塑化输送单元叶片的运动规律为简谐振动,随着转子转速的增加,叶片简谐振动频率增大,位移谐振强度不变,速度谐振强度提高,叶片与定子之间的作用力增大,作用力的变化幅度提高,加剧了叶片伸缩运动时与定子的冲击;叶片塑化输送单元的第11阶模态对单元系统振动的影响最大,第13阶模态次之,激励频率为5.7544、24.36、153.7Hz时单元系统会发生共振,但是偏心激励不会引起叶片共振断裂。

江口水电站机组导叶漏水处理技术

江口水电站1,2号机组在2009年大修前存在较严重的导叶漏水现象,对机组的安全经济运行构成威胁,电站在大修前把处理导叶漏水作为一项重要缺陷提出。在检修过程中,对导水机构拆机前的状况进行了仔细检查和测量,为分析漏水原因提供了详细资料。经查阅图纸资料,对导叶漏水原因进行分析,制订了比较合理的处理方案。检修后经试验和运行考验,导叶漏水问题得到治理,机组运行正常。

叶片塑化输运单元加工聚合物塑化性能研究

阐述了聚合物叶片注塑成型机中叶片塑化输运单元的工作原理并进行三维建模,应用流体动力学软件分析了该单元的塑化机理和拉伸流动特性。结果表明,该单元在锥形流道腔室内形成较大区域的拉伸流场,同时也有剪切流场和涡流的存在;该单元入口处呈现较大负压力,出口处呈现较大正压力,具有良好的正位移输运能力;叶片单元剪切流场区域所占流体区域的比例较小,与螺杆元件一样存在较强的剪切流场;叶片单元具有较强的拉伸作用,而螺杆元件在产生拉伸流场方面远低于叶片单元。因此,叶片塑化输运单元可以提高聚合物的塑化与分散混合性能,经过叶片注塑成型机加工的制品性能要优于螺杆元件加工的制品。

潮汐机组双向发电性能数值模拟研究

为了提高潮汐机组双向发电的综合性能,研究了采用单侧、双侧导叶两种形式对贯流式潮汐机组水力性能的影响。基于N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用SIMPLIC算法,分别对采用单侧导叶、双侧导叶方案的水轮机全流道进行了三维定常数值模拟,分析了正向、反向发电时水轮机的内部流动状况。对不同导叶开度下水轮机的水头、流量和力矩等参数进行计算。结果表明,采用双侧导叶时,虽然正向发电效率有所降低,但反向发电的效率大大提高。

聚合物新型混合分散装置塑化过程模拟分析

对一种聚合物叶片注塑成型机的混合分散装置进行了三维建模,采用Polyflow软件对其屏障混炼单元中聚合物流体的流动状态进行了三维等温数值模拟,通过网格重叠技术对流体区域进行网格划分,用软件设定装置的运动边界条件,分析了能反映装置混合分散效果的参数,如速度矢量、剪切速率、混合指数等.结果显示:新型混合分散的出料槽中存在的涡流现象,有利于聚合物熔体的塑化混合,在邻近出料槽区域,熔体和出料槽挤压、拉伸作用最强,而在转子与料筒的中间部位则存在较强的拉伸流场.

龙口水电站机组停机不成功原因分析及处理

龙口水电站3号机组停机过程中,因导叶关闭不严使得导叶漏水量较之前增大,机组转速惯性下降阶段耗时增加。按照机组现地控制单元中"空转→停机"流程顺序进行扫描,检测从"导叶全关"信号到"机组转速小于20%Ne"信号的计时情况,两信号实际间隔时间频繁超过设定值,从而导致机组停机不成功。为有效避免由于机组停机时导叶关闭不严影响机组正常停机,对机组现地控制单元中"空转→停机"流程进行了优化处理,解决了停机时机组转速下降缓慢的问题。

船式拖拉机折面叶轮驱动性能优化-基于轮叶单元组

以提高叶轮驱动性能为优化目标、驱动叶轮结构参数为优化对象,在轮叶单元组的基础上,针对HH709S型船式拖拉机驱动轮折面叶轮展开研究。首先,采用光滑粒子流体动力学(SPH)法,建立了轮叶单元组与土壤相互作用的计算模型;然后,针对折面轮叶单元组参数(如组内轮叶叶间夹角、两轮叶叶径夹角、轮叶单元组个数等)对叶轮驱动性能的影响展开研究,并分析了以上参数对驱动性能影响产生的原因,得到了驱动效果较为理想的折面单元组叶轮参数。研究表明:相比于HH709S型船式拖拉机原始叶轮结构,折面叶轮结构驱动效率提升了34.76%,极大程度地提高了其在作业时的驱动性能。研究成果可以指导船式拖拉机叶轮结构的设计,具有重要的工程价值。

水轮发电机组蠕动处理实践

水轮发电机组随着运行时间的增长,机组蠕动现象频出,每次出现的原因和处理方法并不一样。如水布垭水电站出现的接力器行程反馈信号器固定螺钉松动导致的机组蠕动;洞坪水电站推拉杆调整螺母松动,造成接力器行程不同步;晒谷坪电站压紧行程不合适属于导叶立面间隙过大引起的机组蠕动。可见机组蠕动最常见的原因还是导叶立面密封出现问题引起的。在处理过程中一定要针对具体问题做分析,把握问题的关键,并非凡是导叶立面密封有问题就通过捆绑导叶,调整偏心销来解决,费时费力;要做到有针对性的处理,才能从根本上解决问题。

上游调压室理想阻抗孔面积选择的影响因素分析

针对设置上游阻抗式调压室的引水发电系统,利用特征线法进行大波动过渡过程计算,模拟并分析了引水隧洞长度、两种导叶关闭规律、输水管道糙率以及机组转动惯量对水力过渡过程中调压室理想阻抗孔面积取值的影响。结果表明:在保证其他条件不变的情况下,引水隧洞长度、机组转动惯量以及管道糙率的取值越大,理想阻抗孔的面积越小;先慢后快的导叶关闭规律对阻抗孔面积取值的影响较先快后慢的关闭规律更大。结论对实际工程设计具有参考价值。

水电机组误起动原因分析及对策

一些水轮发电机组推力轴承更换氟塑料瓦后,会发生机组误启动现象。从导叶漏水量大和推力轴承摩擦阻力减小两方面分析了机组误启动的原因,并推导出机组慢转稳定转速的计算公式。以安康水电厂为例,提出了减少导叶漏水量和增加推力轴承摩擦阻力的措施,以解决机组误启动问题。

抽水蓄能电站机组转动惯量GD^2敏感性分析

机组转动惯量GD2的不同取值对调节保证参数的影响较大。以某抽水蓄能电站为例,通过水力过渡过程仿真计算,对该水电站机组导叶关闭规律进行了优化处理,在最优导叶关闭规律的基础上研究不同机组GD2取值对机组最大转速上升率、蜗壳进口最大内水压力和尾水管进口最小内水压力的影响,得到了机组GD2与机组最大转速上升率、蜗壳进口最大内水压力和尾水管进口最小内水压力之间的关系,并进一步验证了该水电站机组GD2初步设计值的合理性。

中高水头混流式水轮机组导叶轴颈密封结构优化研究

本文通过分析以往中高水头电站混流式水轮机组导叶轴颈结构,指出导叶轴颈法兰盘处绕流漏水会对机组的安全稳定运行造成不利影响,并以某水电站为例进行了导叶轴颈绕流漏水量的计算,证实了导叶轴颈法兰盘处绕流漏水量会影响机组停机后的导叶封水效果。为减小导叶轴颈绕流漏水量,提出了三种防止导叶轴颈绕流的密封结构,经综合比较各种结构的优缺点,选定其中一种结构在白鹤滩电站百万机组设计中应用。本文的研究成果可供其他中高水头电站机组设计或检修改造时参考。

V94.3A型燃机进气导叶故障保护分析

介绍了一次由于燃机进气导叶故障导致的机组跳机事件,根据导叶的控制原理和保护配置,说明了这次事件的原因,并提出了5条处理建议,供同行业者参考。

250MW抽水蓄能机组单导叶接力器及其控制系统分析

在介绍山东泰山抽水蓄能电站有限责任公司4×250MW抽水蓄能机组单导叶接力器控制系统的构成及特点的基础上,对单导叶接力器同步复合控制系统的控制策略进行了详细的分析,并给出了系统同步性、动态性能及典型工况转换测试结果。

三叶片灯泡机组的参数选择

对于最大水头Hmax≤10.0m的低水头径流式水电站,宜选用三叶片转轮灯泡机组。其参数选择与原四叶片、五叶片转轮有一定的差异,单位流量Q11可取3.5m3/s左右;对额定点效率不宜要求过高,宜取90%左右;额定转速选择应以高于额定水头工况为主考虑,即优先考虑非汛期运行效率。

用虚拟水头协联关系提高KAPLAN机组出力

在装有KAPLAN发电机组的水电站,利用虚拟水头协联关系可显著提高机组出力。在理论分析的基础上,以广东惠州东江水电站的多次试验验证了相关结论,为提高水电站的经济效益提供了一种新方法。

特大型机组飞轮力矩GD^(2)与导叶关闭规律的关系研究

特大型机组飞轮力矩的取值对调节保证参数以及系统稳定性有着重要的影响。该文结合某高海拔地区水电站工程实例,建立仿真模型,研究特大型机组飞轮力矩取值与不同导叶关闭规律之间的关系。结果表明:导叶选取直线关闭规律时,受转速升高控制,特大型机组飞轮力矩都存在一个最小临界值;而在折线关闭规律下,高海拔地区电站的尾水管进口最小压力受规范约束条件的限制,其飞轮力矩的取值同样受限。