抽水蓄能电站球阀联动—导叶滞后关闭规律研究

针对可逆机组独特的过流特性,分析了抽水蓄能电站在甩负荷时的球阀联动—导叶滞后关闭规律。算例结果表明,该关闭规律较大程度缓解了输水系统的水锤压力,为输水系统的优化布置与安全运行提供了理论依据。

导叶关闭规律非线性评价函数及多工况优化

基于多目标优化基本理论,建立了一种针对导叶关闭规律优化问题的非线性评价函数,并根据导叶关闭规律优化的特点,采用遗传算法建立了导叶关闭规律的多工况优化模型.运用建立的评价函数与优化模型,对某实际电站进行了导叶关闭规律优化计算,并与采用线性评价函数的优化结果进行了比较分析.采用线性评价函数优化的导叶关闭规律,机组最大速率上升值为49.4%,与控制值50%接近,安全余量仅为0.6%,但蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别为4.717和2.812 m,相对较大;采用非线性评价函数,不需要试算权系数,仅需要给定各优化目标的控制要求即可得到优化的导叶关闭规律,虽然蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别减小到2.501和1.765 m,但机组最大速率上升值为46.1%,安全余量提高到3.9%,各目标的安全余量分配比较平均.基于非线性评价函数的多工况导叶关闭规律优化得到的结果虽然对单个工况不一定是最优解,但能保证所有工况的各优化目标均能满足控制要求且安全余量分配比较平均,比单工况优化结果更符合实际控制要求.

混流式水轮机导叶绕流的三维湍流数值模拟

在现有水轮机引水元件(包括导叶)内部流场数值计算方法和设计理论的基础上,基于Navier -Stokes方程和标准的k- ε紊流模型,采用贴体坐标和交错网格系统,用SIMPLEC算法对一模型机的蜗壳、座环和导叶进行了联合计算。计算结果表明:混流式水轮机导叶叶间流道中的水流运动沿周向呈周期性变化,叶道中间水流速度较大,越靠近叶片速度越小;随着导叶开度的增大,水流切向速度减小,径向速度增大,导叶出口的水流角增大;导叶出口水流速度及环量分布不均匀,与工况变化有关,进行转轮及全流道三维湍流计算时应考虑这一因素;叶型表面水流速度和压力分布随导叶开度变化的规律比较复杂。

高水头可逆式机组导叶与球阀的协联关闭

深入分析了高水头可逆式水泵水轮机和球阀各自流量特性的特点,提出了将导叶和球阀动作相配合的调节规律的优化思路.对某高水头抽水蓄能电站水力过渡过程的计算分析表明,这种调节规律能大幅降低水锤压力,有效防止反“S”区的水力振荡.

对水轮机导叶最优关闭规律的探讨

水电站运行的大波动过渡过程中,为了最大限度地减少水压上升值与转速上升值,通过导叶关闭规律来解决大波动过渡过程中水电站的运行安全问题是最经济的有效措施之一.目前,普遍采用导叶两段或三段关闭规律,实践表明,随着水轮发电机组容量的增大和水轮机工作水头范围的增大,这种固定的两段或三段导叶关闭方式不能有效地控制机组在大波动水力过渡过程中的稳定性.提出了根据水轮机工作参数的变化实时地改变导叶关闭方式的非固定模式的导叶关闭方式,能更有效地提高水电站运行的稳定性和安全性.

导叶关闭规律及初始开度对蜗壳动水压力的影响

讨论不同折线关闭规律对蜗壳最大动水压力的影响,揭示了蜗壳最大动水压力的大小与导叶初始开度间的某些规律,指明流量梯度变化最大的工作点恰好是发生蜗壳最大动水压力的极值点这一过渡过程本质。

水泵水轮机导叶卡门涡数值模拟研究

利用数值模拟方法,模拟水泵水轮机不同工况下,导叶出水边的卡门涡现象,揭示导叶下游侧流场涡量分布、导叶出水边附近卡门涡流动状态和流场脱流等。提取监测点速度变化曲线和导叶壁面垂直流向合力变化曲线,通过数据处理,获得水轮机工况和水泵工况,导叶出水边卡门涡频率分别是84.9Hz和53.3Hz。通过对比分析,证明利用经验公式计算得到的卡门涡频率存在较大误差,而数值模拟方法具有较高计算精度。研究结果对水泵水轮机导叶设计、避免发生卡门涡共振问题具有一定指导意义。

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。

某抽水蓄能电站甩负荷试验与仿真计算分析

为解决某抽水蓄能电站蜗壳进口压力过大,尾水管进口压力过小的问题,研究了应用于某电站事故甩负荷球阀导叶联动的关闭规律,并对该电站双机甩负荷过渡过程的现场实测数据与数值仿真结果进行了对比分析,结果表明二者吻合较好,验证了仿真计算的可靠性。进一步采用数值仿真手段复核了极端控制性工况,为该电站的安全运行及类似工程的设计与仿真计算提供了参考。

中低水头混流式水轮机导叶密封改造

分析了老电站导叶密封普遍存在的问题 ,并阐述了导叶密封改造中解决这些问题的方法。实践证明 。

活动导叶有限元分析边界条件探讨

本文通过采用不同的力学模型以及边界条件,对活动导叶进行了刚强度对比分析计算。根据分析计算的结果,并结合机组实际运行情况,最终提出比较合理的活动导叶刚强度分析力学模型和边界条件,为今后对活动导叶进行刚强度分析提供依据。

电渣熔铸模拟三峡真机导叶组织性能研究及应用

主要介绍了电渣熔铸模拟三峡真机导叶各部位组织与性能及真机导叶的批量生产情况。模拟三峡真机导叶内部无缩孔、气孔、裂纹等铸造缺陷,残余夹杂物细小、均匀分布,有害元素S含量降低约1/3,钢液纯净,组织致密,大截面(590 m m)中心部位成分偏析轻微,力学性能完全符合三峡导叶的技术条件要求。24件三峡真机导叶的力学性能与模拟真机导叶的相比,其韧性及塑性指标有不同程度的提高,表面质量也得到改善。

浅析水轮机导叶两段关闭规律的选择

针对水轮机导叶不同关闭规律对水轮机组水力大波动过渡过程有很大影响,探讨了导叶两段关闭规律及影响过渡过程的三个关键因素(即第一、二段关闭时间和导叶拐点开度),以雷家山电站机组为例,分析了两段关闭规律并进行了优化计算。结果表明,水电站设计中合理选择水轮机导叶关闭规律是解决机组甩负荷时转速和蜗壳水压上升值矛盾的有效方法之一。

水泵水轮机活动导叶静应力评定探讨

活动导叶的应力评价是结构设计中的难点,本文通过对几个抽水蓄能电站活动导叶的刚强度有限元分析,探讨了水泵水轮机活动导叶的静应力评定方法。

遗传算法在水轮机非固定模式导叶关闭规律中的应用

水轮机非固定模式导叶关闭规律是指按水轮机初始工况参数适时地确定最佳导叶关闭方式。这种适时的水轮机导叶关闭方式对于水电站大波动过渡过程具有较好的参数控制作用,能在不改变任何基础设施的前提下降低水电站过水系统最高水锤压力和机组转速,给水电站的运行带来较大的经济效益。在对非固定模式导叶关闭规律的优化中遗传算法有较高的优化效率,其中主要表现在算法简单、全局搜索性好、收敛性高、优化结果稳定。

不同的边界条件对活动导叶应力水平的影响

本文通过采用不同的边界条件,对活动导叶在净水关闭状态下进行刚强度分析计算。有限元分析结果表明:采用不同的力学模型和边界条件,对活动导叶的应力计算结果有较大的影响。文中最终给出了活动导叶力学模型和边界条件,为今后从事水轮机大部件结构分析人员提供参考。

水轮机导叶连接板摩擦力矩现场试验

本文介绍ALSTOM水轮机导叶连接板在导叶操作机构中的作用,阐述了导叶连接板制动螺栓预紧力计算及工装接力器油压的计算。详细描述了导叶连接板摩擦力矩现场试验准备及过程,给其他机组现场摩擦试验提供很好的借鉴与指导作用。

金沙江下游水轮机泥沙磨损情况分析

根据位于水轮机3个不同位置的泥沙特征、形貌以及矿物成份,对转轮叶片、活动导叶进行了泥沙磨损试验预估研究,比较ZG04Cr13Ni4Mo和ZG04Cr13Ni5Mo材料的抗泥沙磨损能力,并对金沙江下游多泥沙条件下的水轮机运行后重点关注部位提出了重要建议。

水轮机活动导叶水下模态分析

应用结构与流体有限元的流固耦合方法,对大型水轮机活动导叶在不同水体区域边界条件下的水下模态进行了大量对比分析,得到了活动导叶水下模态振型和水下自振频率,并给出了适合活动导叶水下模态分析的水体区域计算模型,为活动导叶水下模态分析和水轮机的稳定性设计提供了理论依据。

可逆式机组甩负荷水力过渡过程的优化

深入分析了高水头混流可逆式水泵水轮机和球阀各自流量特性的特点,提出了在过渡过程中将导叶和球阀动作相配合的调节规律优化思路.通过对某高水头抽水蓄能电站水力过渡过程的计算分析表明,这种调节规律能大幅降低水锤压力,有效防止反“S”区的水力振荡.