江边水电站高水头混流式水轮机设计

主要介绍了四川江边水电站高水头混流式水轮机设计情况,重点对水轮机主要部件结构设计特点进行了介绍:转轮采用长短叶片结构,控制转轮进口处的流态;泵板和无接触式主轴密封结构;导水机构的剪断销加摩擦装置;高尾水位的主轴中心孔补气装置;水轮机中拆结构;水导轴承及导水机构密封等东芝公司经典结构。江边水电站3台机自2011年4月已先后投入运行,至今已正常运行3年多。     

四川关州水电站水轮机结构设计

关州水电站为高水头、大容量的混流式水轮机机组,水轮机设计技术参数、结构件强度要求高。对水轮机转轮、转轮摩擦传递扭矩方式、转轮止漏装置、导叶传动机构、主轴下法兰对转轮补气结构、顶盖和蜗壳座环的优化设计和蜗壳水压试验工具的设计。     

长江三峡水轮发电机组参数选择的几个问题及建议

长江三峡水电站是世界上在建的最大水电站。水轮机水头变幅大；汛期低水头运行；枯期高水头运行时间长；对水轮机性能要求高，水轮发电机组参数选择难度大。根据三峡电站的特点建议：（１）、尽可能选择较大直径的水轮机，增大低水头过流能力，汛期多发电能；（２）、发电机应设一个８３０ＭＶＡ以上的最大容量，以扩大水轮机在高水头时的运行范围，提高稳定性；（３）、初期投入的６台机组使用初期转轮，库水位提高后更换永久转轮，     

高水头混流式水轮机技术在南椰2电站的应用

高水头混流式水轮机由于尺寸小、重量轻、能量指标高等优点已成为高水头水电站的首选,在解决高水头机组运行中碰到的水轮机稳定性、磨蚀、导叶漏水量过大、工地安装困难、机组振动摆度过大等难题中发挥了重要作用。笔者结合高水头混流式水轮机技术在南椰2电站的应用,对基础模型选择及优化、长短叶片转轮技术优势、水轮机参数选择、模型试验、技术难题及对策等进行了回顾、分析和总结。     

用于流量变化大的双转轮混流式水轮机

论文描述了水头和流量有一定变化范围的小水电站,应用水平轴双转轮混流式水轮机相对于传统的单转轮水平轴或竖轴水轮机方案的优点。 独立控制的导叶装置(应用于低水头)或者筒形阀(高水头时效率更佳)允许关闭双转     

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。     

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。     

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.     

高水头混流式水轮机转轮和水泵转轮的新技术

最近在高水头混流式水轮机、水泵和水泵水轮机转轮先进制造方法方面（以前仅应用于冲击式水轮机）取得了重大进展，转轮质量的提高使电力公司获得的效益更大。介绍了Micro Guss^TM技术在高水头混流式水轮机、水泵和水泵水轮机转轮上的应用情况，以及该技术的诸多优点。     

含沙河流中混流式水轮机转轮优化设计的研究及其软件包的开发

通过对水轮机泥沙磨损机理和磨损条件的分析,提出了改善水轮机磨损条件的措施,在二元理论基础上,对含沙河流中混流式转轮叶片设计方法进行了研究.采用稳定可靠的数值计算方法,进行了转轮流场计算、叶片数值积分、叶片加厚等工作.对初步设计的转轮进行了效率和磨损预测.开发了一套实用的含沙河流中混流式转轮叶片水力设计计算机辅助设计系统,并给出了一个运用该软件的设计实例.     

洞巴水电站转轮空蚀介绍及原因分析

水轮机空蚀严重影响、威胁着机组的安全运行。洞巴水电站3台立轴混流式水轮机自2007年5月全部投入运行后,转轮、尾水管空蚀非常严重。文章对导致转轮空蚀的原因逐一进行分析,最终得出实际运行尾水位过低是主要原因,为今后水轮机选型设计及电站运行提供了宝贵经验。     

论灯泡贯流式机组的发展与主要参数选择

本文论述了国内、外灯泡贯流式机组的发展和灯泡贯流式水轮机的主要参数选择,并提出了一些国内灯泡贯流式水轮机模型转轮的主要参数。     

峡江水电站大型灯泡贯流式水轮机技术

介绍了峡江水电站的水轮机参数、水力设计及模型试验和结构设计特点。在水力设计方面,采用最先进的CFD计算软件,对过流部件进行优化,特别是转轮叶片,改进叶片进口头部的脱流,提高大流量区的效率及低水头的出力,并通过模型试验进行了验证。为了保证机组整体结构安全性,进行了大量的计算,包括对重要部件进行有限元分析。转轮采用缸动式结构,转轮室叶片转角范围内采用整体不锈钢板模压,并对筋板进行加强。主轴密封采用了可靠的盘根径向密封。导水机构采用弹簧连杆结构,单作用接力器,在重锤重力作用下关机,保证机组的安全性。     

长短叶片转轮对低比速混流式机组的性能改善研究

基于计算流体动力学分析理论,对含有常规转轮和长短叶片转轮的混流式水轮机开展全流道数值分析,研究高水头下低比转速混流式水轮机转轮在不同工况下的流动现象,探明转轮加装短叶片对混流式水轮机内部流动状态的影响。在最优工况下,通过对比计算所得的两种转轮内部的流速和压力分布发现:加装短叶片以后转轮叶片吸力面进口附近的涡流得到明显抑制,长叶片的压力负荷得到减弱;增加短叶片后,转轮出口环量减小较为明显,对尾水管流态改善、转轮及机组的能量特性提高有重要作用。研究结果表明,在相同的单位参数下,相比常规叶片转轮,长短叶片转轮改善了转轮进口的入流条件,从而提升了机组的运行稳定性和能量特性,可作为高水头转轮设计的主要方向。     

重力场对灯泡贯流式水轮机流场分析及水力性能评估的影响

本文采用黏性三维湍流流动分析法，通过Fluent软件分析了重力场对灯泡贯流式水轮机流场分析和水力性能预估的影响。计算中考虑了在不同的水头与转轮直径比的情况下，重力场的影响程度。计算结果表明：考虑重力后，水轮机进口断面的平均速度、流量和功率都比不考虑重力时大，但效率相差不大。由于重力作用在竖直于机组轴线方向上的压力分布不均匀，叶片上作用有交变应力。当水头与转轮直径的比值超过5时，重力的影响可以忽略。     

超低水头水轮机动静干涉效应的数值模拟研究

采用RNG k-ε湍流模型对一可用于小水电、越浪式波浪能发电的单级超低水头水轮机进行了全流道三维非定常流动计算,应用滑移网格技术考察了动静干涉效应。通过数值模拟计算,分析比较了不同流量下水轮机压力、轴向速度的脉动特性,以及轴向水推力、力矩的变化规律。结果表明：水轮机内流场周期性脉动明显,该周期性脉动主要由静叶尾迹与动叶间的干扰所引起,脉动频率以叶片通过频率为主;随着流量（水头）的增加,无叶区压力、轴向速度的波动幅值均逐渐增大。     

百色水利枢纽水轮机转轮浅析

通过对混流式水轮机转轮叶片裂纹的分析以及百色水利枢纽水轮机转轮的设计、制造实际进程的全面了解, 探讨并采取了进一步的优化措施。     

大朝山水轮机转轮动应力试验研究

开展真机转轮叶片动应力试验研究是解决大型水轮机转轮开裂的关键。作者对大朝山水电厂6^#机组水轮机转轮动应力进行了全面的试验研究，分别对机组变转速、变电压和变负荷等稳定工况以及开停机、升降负荷、甩负荷、筒闽动水关闭等瞬变工况下转轮叶片静动应力和振动进行了测量，获得了大量第一手宝贵的试验数据，对真机转轮静动应力的变化规律进行了深入分析与探讨。研究成果对进一步揭示大型水轮机转轮的开裂原因和深入开展混流式水轮机的可靠性研究具有重要意义。     

浅谈水头比例法在确定水轮机吸出高度中的应用

小型水电站水轮机转轮及叶片的汽蚀直接影响到水轮机的使用寿命和效率,正确地确定水轮机吸出高度是避免或减少汽蚀的主要途径之一。传统的方法由于采用统一的计算公式,而没有全面考虑具体电站的特点,导致转轮及叶片在运行中仍然发生不同程度的汽蚀。本文通过总结河南省小水电站设计中的应用情况,介绍确定水轮机吸出高度另一种方法即水头比例法,可供小水电站设计中参考。