水轮机蜗壳的水力设计方法

探讨了水轮机蜗壳水力设计的一种新方法－－变速度短法,研究了它与人定断面面积法及变周向平均速度法之间的联系。该方法是水轮机蜗壳常规水力设计方法的推广。     

三峡模型水轮机引水部件流动特性的试验研究

通过在蜗壳进、出口及导叶出口３个断面布置五孔测球对三峡水电站模型水轮机引水部件中流动特性的测量表明,蜗壳进口断面的流动符合圆管流动的规律,蜗壳出口断面中有明显的二次流。导叶中心线上下流动基本对称,导叶出口的总速度、各速度分量及速度环量由上至下逐渐增大。本文报导了最优工况及偏离工况的测量结果并作了初步分析,对水轮机引水部件及转轮的设计提出了有益的建议。     

糯扎渡电站蜗壳工地打压试验研究

蜗壳是水轮机的重要承压部件,蜗壳的刚强度直接关系到整个电站的运行安全。2010年9月,糯扎渡工地对VOITH SIEMENS制作的蜗壳进行首台机打压试验,当蜗壳内水压力升至1.8MPa时,发现蜗壳进口段中心线的最大位移达到57mm,远远超过设计许可范围,从而造成工地打压试验被迫停止。2011年1月22日,工地对哈电机公司设计的蜗壳进行首台机打压试验,当蜗壳内水压力升至4.2MPa时,蜗壳进口段中心线的最大位移仅为10.86mm,在设计许可范围内。本文主要对蜗壳断面形状进行分析,通过对蜗壳断面的对比研究,分析产生的原因,为预防类似事故的发生提供理论基础。     

三峡电站水轮机模型蜗壳加工工艺

三峡电站水轮机模型蜗壳结构不同于传统的模型蜗壳，本文分析了该型蜗壳的加工难点，提出了新的加工工艺，为提高水轮机模型蜗壳的加工水平提供了经验。     

三峡右岸电站座环蜗壳的整体刚强度分析

三峡右岸电站部分机组的水轮机蜗壳采用垫层埋设方式,而700MW级巨型水轮机蜗壳采用垫层埋设方式在国内外尚无工程实践。本文主要介绍三峡右岸电站蜗壳在垫层埋设方式时,座环、蜗壳在机组运行时的整体三维有限元结构刚强度计算分析。     

水电站充水保压蜗壳结构仿真分析

应用面-面接触非线性理论,考虑钢蜗壳与外围混凝土的接触滑移,分别对断面直径大小不同的轴对称充水保压蜗壳模型进行了施工、逐级加压过程的仿真计算,主要对钢蜗壳打压后的变形、蜗壳与混凝土的间隙及其应力变化过程三方面进行研究。计算结果表明,若蜗壳断面直径较大,水重对钢蜗壳打压后的变形以及逐级加压过程中钢蜗壳与外围混凝土的间隙变化过程影响较大,但对应力变化影响较小;若蜗壳断面直径较小,水重对上述三方面的影响都很小;无论蜗壳断面直径大小,是否考虑蜗壳与支墩的接触滑移对上述三方面的影响都较大。     

三峡右岸电站座环蜗壳的整体刚强度分析

三峡右岸电站部分机组的水轮机蜗壳采用垫层埋设方式,而700MW级巨型水轮机组蜗壳采用垫层埋设方式在国内外尚无工程实践.本文主要介绍三峡右岸电站机组蜗壳在垫层埋设方式下,座环、蜗壳在机组运行时的整体三维有限元结构刚强度计算分析.     

蜗壳流量系数探讨

以水轮机蜗壳内水流运动的理论基础为依据，结合流体力学和数学、几何学的原理，对蜗壳流理系数进行了定量分析，为应用蜗壳测流法测量水轮机流量提供了一种蜗壳流量系数的计算方法。     

水轮机金属蜗壳水力设计方法研究

本文分析了目前水轮机金属蜗壳水力设计方法中存在的问题，提出了一种水轮机金属蜗壳水力设计的新方法。     

屈服强度600MPa的HQ70钢板的研究

随着水轮机单机容量和使用水头的提高，对蜗壳钢板的强度要求也相应提高，因此，研究高强度蜗壳钢板势在必行。本文着重研究了屈服强度６００ＭＰａ的ＨＱ７０钢板的化学成分、机械性能、焊接性能、脆性转变温度、应变时效敏感系数及各种热处理状态下的微观形貌和机械性能。试验结果表明，ＨＱ７０钢板具有高强度及良好的塑韧性和可焊性，适宜制造高水头大型水轮机蜗壳，如三峡电站水轮机蜗壳。     

不完全蜗壳的CFD分析及优化设计

蜗壳是水轮机的一个重要过流部件，蜗壳内部三维流动的研究对改善水轮机性能有重要意义。随着计算技术和计算机的飞速发展，应用数值模拟技术研究蜗壳内部流场已成为改进和优化蜗壳设计的一个重要手段。本文应用雷诺平均N-S方程和非结构化网格对不完全蜗壳进行了三维CFD流动分析，研究了支墩形状对蜗壳内部的速度、压力分布、蜗壳出口角以及蜗壳效率等性能的影响，并根据流动分析结果对不完全蜗壳进行了优化设计。     

大型金属蜗壳流量系数的CFD计算

在水电厂原型水轮机流量测量的各种方法中,蜗壳差压法是最简单的一种。其结构具有简单可靠、对水流流动无扰动、不影响水电机组的正常发电等优点。文章利用CFD技术对大型混流式水轮机蜗壳进行了CFD数值模拟,在此基础上计算了蜗壳的流量系数。     

发电设备流体动态数值解析高新技术的开发应用

通常认为,水轮机蜗壳向固定导叶和活动导叶提供的水流应当是一样的,然而事实并非如此。由予蜗壳中的水流转弯,还产生二次流,从而导致圃周方向和高度方向流态的明显不同．进而引起不等的水力损失。蜗壳中水流转弯处的水力损失主要是由于固定导叶的尾流引起的,特别是在蜗壳转角120°附近的水力损失较大。为了减少这种损失,提高水轮机效率,就必须掌握流道内部流态,明确损失发生机理,比较准确地找出发生水力损失的具体部位。     

不同支墩的蜗壳对水轮机流场特性及性能的影响

通过对轴流转桨式水轮机四种不同支墩的蜗壳数值模拟,研究结果表明：从水轮机转轮室进口来流的均匀特性来看,蜗壳支墩的个数和形式对水轮机的水力要素和性能影响较大;叶道间的流量沿导叶高度方向自顶盖至底环逐渐增大,支墩和蜗壳的形式对鼻端附近固定导叶和蜗形进口附近的活动导叶叶道间的流量具有一定的影响。支墩尾部自底环至顶盖扭向蜗型的部分能够将水流很好的引向蜗形部分,使水流在圆周方向上的分布更加均匀,有利于提高水轮机的整机效率和机组运行稳定性。     

从ASME规范浅谈水轮机蜗壳进人门的设计

根据水轮机蜗壳进入门的实际设计经验,以ASME规范为标准对蜗壳进入门提出了合理的经典公式计算方法,并以具体实例加以说明.对于设计人员在水轮机蜗壳进入门设计时对其需补强的范围及补强板件厚度的确定,给出了合理的计算条件与结论.尤其是对于高水头水轮发电机组外开式蜗壳进入门的设计,具有很大的参考价值.     

导叶不同步装置降低蜗壳进口压力的机理研究

利用基于特征线原理的蜗壳进口压力的表达式，结合含导叶不同步装置的水泵水轮机的全特性曲线，对高水头抽水蓄能电站中，低比转速水泵水轮机甩负荷时，导叶不同步装置降低蜗壳进口压力的机理进行了理论分析和探讨。导叶不同步装置的及时投入，增大了流量特性曲线在“S”特性影响区内的正斜率，减小了水轮机甩负荷时每一时间步长内的蜗壳进口压力的上升幅值，从而在一定程度上降低了蜗壳进口压力的最大值，但并不改变蜗壳进口压力的双峰特性。另外，在水轮机甩负荷工况的同时，MGV装置的延时投入时间越短，预开启导叶的附加开度的增加速率越快，蜗壳进口压力的最大值就降低的越多。     

莲花电站1号水轮机效率试验技术报告

莲花水轮机效率试验采用绝对效率法,即应用现场超声波流量计测量水轮机流量来进行水轮机绝对效率试验,鉴定水轮机效率特性,率定蜗壳流量计系数。     

热力学法真机效率测定

<正> 1 引言采用热力学法测定水轮机或水泵水轮机的效率时,只需测量水轮机或水泵水轮机进水断面和出水断面的水压和水温,就可以求出其效率。除热力学法外,其他各种效率测定     

龙凤山水电站1600千瓦贯流式水轮机设计和制造总结

一、前言贯流式水轮机是近年来发展起来的新型水轮机,它适用于较低的水头,一般用于2～30米。贯流式水轮机有较好的动力性能,有较高的经济价值。贯流式水轮机由于结构上的一些特点,如没有蜗壳.减少了蜗壳的绕流损失;用轴向锥形导叶代并径向导叶;装有直的或略带弯曲的扩散型尾水管。因此.它有很高的效率,一般比立式机组约大1.5～2％。在出力和水头相同的条件下,它比立式机组直径要小15～20％,     

应变片法在水轮机蜗壳座环打压试验应力测试中的应用

介绍了应变片法测量水轮机蜗壳座环在打压试验时的应力,通过试验不仅获得了某电站水轮机蜗壳座环在打压试验时的真实应力,而且经过试验数据和有限元计算结果的对比,从而进一步验证了有限元法计算所得到的应力的准确性。