回龙电站水泵水轮机蜗壳座环的设计

介绍了水泵水轮机组的工作方式及特点,水泵水轮机蜗壳座环在泵工况及水轮机工况的水力特性。通过强度计算,确定尾水管结构的设计原理,以及按照ASME锅炉及压力容器规范对尾水管上所有开孔采取补强措施后有效补强面积的计算方法。     

蒲石河水泵水轮机蜗壳座环设计的特点

详尽介绍了蒲石河水泵水轮机组的工作方式及特点。介绍了水泵水轮机蜗壳座环在泵工况及水轮机工况的水力特性,通过强度计算确定尾水管结构的设计原理及按照ASME锅炉及压力容器规范对尾水管上所有开孔采取补强措施后有效补强面积的计算方法,对相近电站的设计具有一定的参考意义。     

基于噪声频谱分析的乌弄龙水电站卡门涡共振快速判断与处理

乌弄龙水电站的2号水轮机投运后,在机组满负荷附近区域运行时,水轮机机坑和蜗壳进入门附近出现异常噪声现象.通过对现场异常噪声进行测试和噪声频谱分析,并结合理论计算,判定是由固定导叶卡门涡共振引起的电站水轮机异常噪声.根据现场实际条件和安装进度合理制定了修型方案,对固定导叶出水边进行了修型,有效地解决了水轮机卡门涡共振引起的异常噪声和振动问题,从而确保了机组的安全稳定运行.     

水轮机蜗壳座环的应力分析与评定

本文介绍了ASME规范第Ⅷ篇第Ⅱ部分的应力强度标准在水轮机蜗壳座环有限元分析中的应用.以该标准为考核依据,可以使计算过程中产生的局部高应力得到合理解释和控制,使蜗壳座环的设计更具经济性.     

基于ANSYS某大型抽蓄机组蜗壳封水环变形分析及补强方案

封水环是水轮机蜗壳充水保压过程中的重要部件,其刚强度性能对于蜗壳保压浇筑至关重要。针对某大型抽水蓄能机组蜗壳保压浇筑过程中封水环出现的永久性大变形问题,运用ANSYS有限元软件分析原因,提出补强方案。研究表明:封水环可以再次使用。     

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。     

抽水蓄能电站水轮机蜗壳座环结构改进

采用有限元法对抽水蓄能机组水轮机蜗壳座环进行了强度分析,并通过计算对蜗壳座环的结构进行了改进设计,使其满足ASME标准要求。     

不完全蜗壳的三维结构化网格划分及粘性流数值模拟

网格质量对数值求解的稳定性及精度是至关重要的。结构化网格以其节省内存和便于节点编号等优点被广泛使用。许多流动分析商业软件均采用结构化网格进行数值求解,然而对于几何形状复杂的通道,如何提高网格质量,尤其是网格的正交性成为计算成败的关键。带支墩的不完全蜗壳是水轮机中几何形状复杂的通流部件之一．本文结合一个轴流项目专题着重研究丁蜗壳．探讨丁不完全蜗壳结构化网格划分中的一些处理方法．并通过求解平均化Navier-Stokes方程进行了流动分析计算：比较了优化蜗壳与原型蜗壳对水轮机水力性能的影响．通过数值损失和沿圆周液流角的变化确定了该问题合理的节点数。     

水轮机焊接钢蜗壳的计算机辅助设计和制造(Ⅰ)

从水轮机蜗壳设计和生产的技术管理出发,在理论和实际应用上阐述了蜗壳CAD/CAM、图形处理的数学原理与实施方法。提出了一套用于蜗壳设计、制造和绘图的计算机软件。应用这套软件,便可自动完成蜗壳的水力设计、强度计算、下料计算、施工放样计算及成本计算,并能绘出全套设计图纸与生产管理图表。     

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.     

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。     

水头变幅大的混流式水轮机水力设计

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。本文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。     

水轮机蜗壳和固定导叶内部流动的数值模拟研究

为探索蜗壳内部的流动规律,优化蜗壳设计,对三峡混流式水轮机组模型蜗壳和固定导叶内部的流动进行了紊流解和欧拉解的全三维数值模拟,文中基于Navier-Stokes方程的标准K-ε紊流模型、欧拉方程模型,采用贴体座标和交错网格系统,用SIMPLEC算法,对蜗壳和固定导叶内部流动的联合计算结果进行对比分析,并与实验值进行了比较,最后对流体的不均匀性进行了分析,首次提了改进和优化蜗壳及固定导叶设计的较为可信的解决方案。     

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。     

1000MW级水轮机顶盖与蜗壳座环的联合受力分析

本文利用ANSYS软件,对1000MW级水轮机顶盖和蜗壳座环的应力与变形进行了联合受力下的有限元分析计算,并与传统单个部件分析结果进行了比较,更准确地获得了顶盖和蜗壳座环的应力和变形.     

西龙池抽水蓄能电站蜗壳结构非线性有限元分析

本文利用ANSYS结构分析程序,对西龙池抽水蓄能电站充水保压蜗壳结构进行三维非线性有限元分析,研究外围混凝土中裂缝开展、分布情况以及结构的应力状态。结果表明,正常运行工况除上、下碟边部位混凝土因应力集中会开裂外,其他部位仍处于弹性工作状态;随着水压荷载的增加,裂缝首先出现在蜗壳与进水钢管相接断面的内层混凝土中,然后向周围扩展,在水压荷载最大的甩负荷工况,靠近钢蜗壳外表面40cm范围内的混凝土普遍开裂,个别部位的裂缝长度达到1m左右。计算结果还表明,直段钢管外围混凝土是结构的薄弱部位,在最大水压荷载下会出现水平方向的贯通裂缝,设计时应予以足够重视。     

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。     

新型抗磨蚀密封结构的研究

本探讨了螺旋密封的设计方法，首次将该密封形式应用于甘肃巴家嘴水电站２＃机Ａ４３０转下止漏环的设计中，试验结果表明抗磨蚀效果显。巴家嘴水电站年均含沙量为１９０ｋｇ／ｍ＾３，最大含沙量为１２００ｋｇ／ｍ＾３，在水头Ｈ＝３２ｍ转轮出口相对流速Ｗ＝１７ｍ／ｓ条件下，原转轮在浑水期运行４５天后，转轮上下迷宫环密封全部磨平，效率下降到６５％。而采用螺旋密封形式的Ａ４３０转轮下止漏环经过两年多运行检查未发现