岩滩水电站混流式水轮机设计

额定容量302.5MW,转轮直径8m的岩滩电站水轮机是我国目前尺寸最大的混流式水轮机,本文简要地介绍了该水轮机的基本性能和结构特点。     

泸定电站混流式水轮机设计

介绍了泸定电站230 MW混流式水轮机的基本性能要求和结构特点,对水轮机的技术参数和主要部件结构特点进行了详细介绍。     

贯流混流式水轮机水力设计研究

本文介绍了一种称之为贯流混流式水轮机的新机型,并就其性能与混流式水轮机进行了详细的比较。论及了导叶及转轮的水力设计及其比较试验,阐述了这种机型的优秀特点。     

灯泡混流式水轮机的研究与设计

本文将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理、水力性能、水流运动规律及其过流部件的水力设计理论,并提出了这种水轮机的结构设计方法.通过分析研究,这种新型水轮机具有混流式水轮机和贯流式水轮机的优点,而避免了它们的缺点,可以在较宽的应用水头范围内替代现代应用最广的混流式水轮机,广泛使用于中小型水电站中.     

混流式水轮机能量性能预估研究

本文根据能量性能参数要求，在水轮机内部流动计算基础上，建立了混流式水轮机流量预估及各过流部性的损失预估计算公式，并编制了计算程序，由计算得到的水轮机流、量效率及限制流量值和试验结果进行了比较，符合较好。此研究可用于水轮机的优选设计中。     

基于计算流体动力学的混流式水轮机性能预估

基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε双方程湍流模型,对混流式水轮机全流道的三维定常湍流的48个工况点进行了计算。捕捉到了水轮机各过流部件内及动静部件间的流动细节和旋涡的结构与演化特征等重要流动信息。在全流道三维定常湍流计算的基础上,建立了基于N-S方程的混流式水轮机性能预估方法。预估的能量性能与试验结果相符。结果表明所提出的混流式水轮机性能预估方法应用于水轮机的水力设计和改造中,可以减少模型试验次数和缩短产品开发周期。而且此种性能预估方法不但可预估水轮机的性能,同时还可获得水轮机各过流部件内的流场信息,能从定量和定性两个方面评价水轮机的性能。     

混流式水轮机压力脉动计算

本文依据国内外大量混流式水轮机压力脉动实测试验结果,对理想流体应用毕奥-萨瓦尔定律,以兰姆型方程和伯努利方程为理论基础,导出了计算混流式水轮机转轮出口压力脉动振幅的实用公式。     

45m水头段混流式水轮机通流部件研究

本文介绍了45m 水头段混流式水轮机通流部件试验研究成果。这些试验成果反映了通流部件的不同设计方案对混流式水轮机水力性能的重要影响。     

混流式水轮机叶片的几何造型

本根据几何造型学的一般原理,介绍了混流式水轮机水轮机叶片几可造型方法、造型中的一些实际问题以及提高造型的精度。     

提高中比速混流式水轮机抗磨蚀性能的关键技术

本文提出了造成水轮机过流部件转轮，导水机构和止漏环磨蚀破坏的要素和部件，从水力试验研究，结构，材质，加工工艺和表面保护等方面综述了提高中比速混流式水轮机过流部件抗磨蚀性能的关键措施。     

基于CFD的混流式水轮机改造流道内部流动特性研究

针对老旧水轮机无适合新型转轮的情况下,通过适当的改型设计,根据标准k-ε双方程和雷诺时均(N-S)方程,给定转轮边界条件,建立混流式水轮机流道内部流动的数学模型。通过CFD对水轮机进行数值模拟,获取优化后的转轮内部、活动导叶和固定导叶速度分布及叶片压力分布,通过流场分析,提高改造的可靠性。结合具体电站的应用案例,改造后结果表明:尾水管中回流细微、涡带较弱,水流在引水蜗壳和导水机构中的水力损失不大,平均效率提高5%,平均出力提高4%,水轮机的抗空化空蚀性能及可靠性均得到提高,对混流式水轮机的改造有一定的参考作用。     

混流式水轮机制造质量

介绍混流式水轮机导水机构在制造过程中需要注意的几个问题,以及为了保证质量而采取的措施.     

高比速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，引起机组甚至相邻混凝土构件振动，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利，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。     

高比转速混流式水轮机水力优化设计方法

本文主要介绍了有实际运用价值的低水头、大流量的高比转速混流式水轮机的水力开发方法。概述了该类混流式水轮机的基本特性、设计理念,以及综合运用现代CFD流体解析方法和模型试验进行水力模型开发的流程。东芝水电设备(杭州)有限公司(以下简称东芝水电),结合日本(株式会社)东芝公司(以下简称东芝)在水力研究方面拥有多年系统开发经验,运用经大量试验数据验证的CFD流体解析方法进行性能预测,以及在日本工业领域普遍采用的实用优化方法,保证了开发过程的快速、可靠和有效。通过与模型试验的密切配合,无论新制机组方案还是老机组的改造方案都能够提供有力的支持,为客户创造更大的价值。     

按比转速选择混流式水轮机的主要参数

本文根据国内外大型混流式水轮机的统计资料，考虑了水头变幅和含沙量等对水轮机参数选择的影响，提出一套按比转速选择混流式水轮机主要参数的公式。经与近年来国内各设计和制造单位选择大型混流式水轮机的参数对比，能较好地吻合。     

混流式原型水轮机的三维湍流计算

本文通过混流式原型水轮机全流道的三维定常和非定常湍流计算，预估了水轮机的能量性能、空化特性和压力脉动特性。计算以N—S方程为基础，基于贴体坐标和交错网格划分，对控制方程进行变换和离散。采用SIMPLEC算法实现速度、压力变量的分离求解。非定常湍流计算应用了RNG的k—ε模型。     

关于混流式水轮机稳定性的几点新认识

根据收集国内外混流式水轮机稳定性资料，特别是根据实际的模型试验观测和电站调查结果，注意到运行工况、空化及涡带特征对稳定性的影响。在此基础上，分析了他们之间的相互关系，总结出一些统计规律，提出了一个涡带锥角的新概念以表征水轮机的稳定性，最后，对水轮机的模型研究、模型试验、真机选型提出了建议。     

负曲率导叶在高水头混流式水轮机中的应用及性能分析

负曲率导叶具有显著的水力特点和性能优势,应用于高水头混流式水轮机的水力研发,对提高水轮机的性能水平具有明显作用。通过对负曲率导叶在高水头混流式水轮机水力研发中的应用原理的论述分析,并通过锦屏二级水轮机研发项目工程应用实例,验证了负曲率导叶在提高高水头混流式水轮机水力性能上显著的技术优势,为我国未来500m左右高水头大容量混流式水轮机的研发提供借鉴。     

应用三维导叶的混流式水轮机湍流计算

对两种采用了新型三维导叶的混流式模型水轮机采用RNGk-ε湍流模型进行了全流道数值计算,得到了其能量性能,计算结果与模型试验结果基本一致。对水轮机内部流场进行了详细分析,讨论了通流部件的内部流动情况。通过与二维导叶的结果对比,分析了新型三维导叶对水轮机内部流动的影响。结果显示,三维导叶对于减少吸力面叶道涡有明显效果,对水轮机的内部流动情况有很大的改善。     

关于混流式水轮机水力稳定性的几点建议

混流式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，引发机组甚至相邻混凝土构件振动，并可能产生疲劳破坏。近年来，随着水轮机比转速和单机容量的提高，有些电站因水头变幅大，转轮性能不完全适应电站条件，运行工况欠佳，制造质量存在问题和补气不力，运行稳定性问题已引起广泛的关注。本文综合国内外情况，对混流式水轮机的水力稳定性问题进行了初步分析，并提出一些建议。