混流式转轮优化模型与改型研究

结合作者对水轮机转轮设计方法的研究和对已建电站水轮机转轮增容改造的实践，对混流式水机转轮的传统设计方法和作者提出的设计模型进行了深入的对比研究，结果表明：考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的设计模型与实际流动更为接近。设计和实际运行均表明：该模型设计舞场库仑 能够满足设计都给定的设计参数，提高了转轮设计的可靠度，是转轮水力设计的一种理想模型。与最优化方法相结合是可以改     

混流式水轮机的水力稳定性问题

混流式水轮机的水力稳定性与机组运行工况密切相关。当水轮机在远离设计工况(最高效率点)运行时，会产生脱流和涡带，引起振动，并可能产生疲劳破坏。近年来，随着单机容量和水轮机尺寸的增大，有些电站因水头变幅大、负荷调节范围宽、水轮机性能不完全适应电站运行条件、制造质量存在问题和补气不力，水轮机出现不同程度的水力振动，导致转轮叶片裂纹，尾水管壁撕裂，有的甚至引起厂房或相邻水工建筑物发生共振，危及电站安全运行。本文对混流式(特别是高比速混流式)水轮机的水力稳定性问题进行了初步分析和讨论。     

水头变幅大的混流式水轮机CFD分析与优化

水轮机稳定性问题一直是研究的难点，对水头高，水头变幅大的电站尤其受到关注，且目前已经投入运行的大型水电站都存在不同程度的振动问题，虽然产生的因素很多，但水力问题是重要因素之一。本结合龙滩水电站水轮机参数优化及稳定性研究项目，通过CFD分析，对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的优化设计，模型转轮共计算了22个工况点，经过优化的转轮延迟了小负荷区涡带的产生和叶片正背面脱流的产生。通过模型试验验证，龙滩水电站水轮机水力性能研究是成功的，研究成果达到了预期目标，CFD分析结果与模型试验结果基本吻合。     

马鹿塘水电站一期工程水轮机性能及结构特点

作为电站核心设备之一的水轮机,其性能的好坏和运行可靠性,是能否发挥工程效益的关键所在.马鹿塘水电站水头较高,过机泥沙含量大.为保证水轮发电机组安全稳定运行,通过招标选用了通用电气亚洲水电设备有限公司的F型转轮.水轮机主要部件采用了GE高水头混流式水轮机的典型结构形式,并选用抗空蚀和耐磨蚀性能好的材料.通过运行后的实践,证明该型水轮机具有适应本电站特点的良好性能.     

天生桥一级水电站水轮机振动原因分析

天生桥一级水电站于2000年底全部投产发电以来，4台水轮机均发生了不同程度的振动，对该电站水轮机振动实测数据进行分析发现，由于该电站运行水头变幅大，尾水管压力脉动值相对较高，空化性能不好，从而造成水轮机运行中产生振动。对此，如在水轮机设计时，对此类水头变幅较大的电站水轮机转轮叶片采用负倾角（俗称“X形”）形式，同时，水轮机参数不要选择太高，将会使水轮机在运行中适应性好一些。     

基于CFD的混流式水轮机优化设计及流动特性分析

为提高水轮机运行稳定性,在设计中综合采用提高设计水头、扩大活动导叶分布圆直径、加厚叶片等方法优化转轮水力参数,利用商业CFD软件,基于SST k-ω湍流模型分析改造前后内部流动特性,使新转轮在额定工况及低水头小负荷区域的流道内无明显脱流,水力性能显著改善。非定常计算结果表明,新转轮压力脉动性能良好,在低负荷区域受涡带影响较大,但幅值较低,能够满足长期安全稳定运行。     

高水头混流式水轮机长短叶片转轮裂纹分析

石板水电站装有3台35MW采用长短叶片转轮的高水头混流式水轮机，机1997年投入运行以来，水轮机在空蚀、磨蚀、效率、运行稳定性方面表现出很好的性能，但转轮叶片出现了裂纹。为此，从设计、制造质量和运行方面．分析了引起该水轮机转轮叶片裂纹产生的主要原因，提出了防止裂纹的建议，对水轮机的制造和运行有较好的参考价值。     

某电站转轮裂纹原因分析及处理方案

针对某电站近5年水轮机转轮出现裂纹的位置和数量,从转轮叶片强度、机组运行稳定性和叶片焊接工艺等方面进行了裂纹原因分析,根据相关实践经验,提出了在叶片出水边与上冠、下环相交处施加降应力三角块加强叶片强度,并改进焊接工艺,对转轮的综合性能、动态特性等基本没有影响。已按此方案处理的景洪、龙头石、岩滩等水电站的运行效果良好。     

高水头混流式水轮机的发展趋势及水力特点

高水头混流式水轮机是当前较为先进的水轮机设备,具有尺寸小、重量轻、水力效率高等优点。在设程中,考虑了不同部件对水力效率的影响,设计开发了长短叶片转轮和带翼大端面大轴颈偏心导叶,了高水头机组在运行中效率损失、空蚀和磨损等诸多难题。适合多泥沙河流电站开发使用。     

混流式水轮机叶片强度计算及其应力特性改善

近年来，国内外一系列大型混流式水轮发电机组频繁发生转轮叶片的疲劳裂纹问题，对电站机组的安全稳定运行构成了严重威胁。本文以一混流式水轮机为研究对象，通过混流式水轮机全流道CFD计算及基于顺序流固耦合的转轮结构应力场计算，分析该转轮产生疲劳裂纹的原因；其次通过在叶片出水边和上冠连接处加应力释放三角块来降低叶片最大有效应力值和改善叶片应力分布。结果表明应力释放三角块可以明显降低叶片最大有效应力和改善叶片应力分布。本文计算结果可为其它水轮机转轮的转轮疲劳裂纹分析及应力特性改善提供参考。     

高水头混流式转轮的全修复技术及保证措施

文章主要介绍了高水头混流式水轮机转轮的修复及性能优化情况,重点介绍了水轮机转轮经过若干年运行磨蚀后采用了全修复技术以及转轮修复的性能保证措施.修复后的转轮能够重新投入稳定运行,提高了水轮机核心部件即转轮重新利用的可行性和经济性,对其他高水头电站水轮机转轮修复改造提供了借鉴.     

顶盖取水技术在鲁布革水电站的应用

顶盖取水技术在鲁布革水电站的应用保佑凤（鲁布革发电总厂）鲁布革水电站装设４台１５０ＭＷ高水头混流式机组，是我国迄今采用混流式水轮机水头最高且过机水流含泥沙的大型水电站。机组自国外引进，择优选取了以西门子公司牵头的挪威克威聂公司和西门子公司联合组成的制...     

龙羊峡水电站水轮机提前发电技术的研究

龙羊峡水电站是目前我国重力拱坝最高(178m)、总库容最大(247亿m~3)、单机容量最大(320MW)的水电站。电站额定水头122m,最低水头99.5m,要求在初期超低水头60～99.5m范围内提前发电。针对这一要求,为改善混流式水轮机超低水头运行特性,在转轮设计中采用了一系列措施,获得了成功,本文就此经验作了概述.龙羊峡水电站提前发电的经验为即将开发的小湾、拉西瓦等大型水电站混流式水轮机提前发电技术的研究开辟了一条新路。     

X型叶片转轮技术

x型叶片转轮技术的设计提高了大流量和水头变幅较大的情况下水轮机的稳定性、抗空化性能和效率。介绍了x型叶片的设计与开发情况及其性能特点。     

石门水电站水轮机选型设计浅析

石门水电站运行水头范围为154~234 m,属于高水头水电站,此水头段适合的水轮机最佳型式为混流式水轮机。根据国内外统计公式及资料,并参照国内外相近水头段已建电站的主要参数,通过综合分析比较,确定水轮机比转速、比速系数、单位转速、单位流量和空化系统等机组参数,选择合适的模型转轮,并以此作为设计基础,从而确定电站机组台数、额定转速及安装高程等。本阶段与招标后机组参数的对比情况,以及石门水电站后期的安全稳定运行,均表明石门水电站水轮机参数选择是合理的,可为高水头段的水电站水轮机参数选择提供设计参考。     

河口村水电站水轮机选型设计

河口村水电站设置大电站和小电站,两个电站的运行水头范围、机组安装高程、机组布置型式等均不同。根据电站的布置特点和运行水头范围,通过模型参数比较分析,确定了水轮机机型及主要参数;结合经济和技术性能、运行灵活性等因素,合理选择了机组台数和机组装置型式。     

大型混流式水轮机稳定性研究及对策

混流式机组由于结构简单,适用水头范围广,制造技术较为成熟的特点在大型水电站的开发中占据主导地位,但由于混流式水轮机是固定叶片式的水力机械,机组运行稳定性和转轮叶片的裂纹是威胁水轮机安全运行的两大问题,本文通过对影响混流式水轮机稳定性的因素进行分析研究,并提出了一些提高机组运行稳定性的对策。     

某电站水轮机宽负荷高稳定性运行改造研究

在电站改造设计中,为了改善部分负荷的稳定性能,扩大水轮机的稳定运行范围,保证宽负荷稳定运行,采用先进的CFD数值模拟和理论分析相结合的方法,对活动导叶、转轮、锥管进口段等通流部件进行了优化设计及CFD分析计算。研究结果表明:采用扩大导叶分布圆、扩大转轮进出口直径及对转轮叶片和导叶翼型的优化,实现了具有更加宽广的稳定运行范围,改善了高水头部分负荷及低负荷运行的稳定性;改造后转轮的能量、空化、压力脉动和头部脱流等性能优异,符合电站实际运行特点的需要。研究成果可用于水头和比转速接近的其他电站水轮机改造,为电站改造提供了良好的技术储备,应用前景广阔。     

白溪水库电站水轮机运行性能探讨

从白溪水库电站水头变幅大，开停机频繁的特点入手，对白溪水库电站水轮机的运行性能进行了探讨，着重分析了大水头变幅引起的叶片进口水流冲角和出口环量对水轮机空蚀、振动的不良影响，采取了相应的措施，对相似电站的运行、维护及改造有一定的参考价值。     

鲁布革电厂调速器电液伺服阀现场修理的探索

鲁布革电厂调速器电液伺服阀现场修理的探索李继宝，郑清顺（鲁布革发电总厂罗平６５５５８００）鲁布革电厂现安装有挪威ＫＢ公司制造的四台立轴混流式水轮机，水轮机的调速器也随同主机从ＫＢ公司引进。从调速器（电调柜和机械柜组成）运行这几年看，总的运行情况是好的...