甩负荷过程水泵水轮机流激振动数值模拟研究

抽水蓄能电站甩负荷过渡过程中机组振动剧烈,有导致转轮疲劳破坏风险。为探究转轮流激振动特性,对水泵水轮机在甩负荷中的典型工况（时刻）进行CFD-FEM数值模拟,分析了压力脉动、转轮动应力和振动模态。结果表明：转速是影响转轮压力脉动和动应力的最重要因素,最大转速工况最危险,转轮内压力脉动最剧烈,叶片动应力值和振幅均大于其他工况;压力脉动导致转轮动应力波动,两者频谱特征一致;转轮最大动应力出现在叶片进口与上冠“T型”连接处,过渡过程中最大值均超过材料许用应力;水力激励力频率与转轮固有频率相差较大,转轮在计算工况发生共振的可能性较小。     

涡带工况下混流式水轮机转轮动应力特性分析

近年来，国内一些大型混流式转轮出现了不同程度的裂纹问题，对机组安全运行构成了威胁。研究表明，水力激励引起的混流式水轮机转轮叶片动应力是引起叶片疲劳破坏的主要原因之一。文中首先对高水头小负荷的涡带工况下混流式水轮机内流场进行非定常CFD计算，得到涡带工况下叶片表面不同时刻的水压力载荷，并利用流固耦合方法对转轮进行结构场瞬态特性计算，分析转轮叶片的动应力特性。结果表明由于水压力脉动引起的转轮叶片上的振动交变动应力是混流式水轮机疲劳破坏的主要原因之一。计算结果可为其它水轮机转轮的动应力特性分析和疲劳分析提供参考。     

考虑水力和电磁激励的水电机组轴系统的扭转振动分析

推导了水轮发电机组的电磁力矩和电磁刚度的表达式,建立了考虑转子支臂刚度并在水力转矩和电磁力矩耦合作用下的轴系统机电耦联扭振模型。研究了轴系统扭振特性随转子转动惯量、支臂刚度、转轮水体附加质量的变化规律。分析了不同频率的水力激励对转子扭振响应的影响规律,得出了轴系最大扭矩内力、扭振角和电磁力矩的频响曲线。研究水力激励频率等于零频和一阶频率时的机电耦联共振特性,给出了激磁电流和内功率角对扭振的影响,揭示了机电耦联振动规律,为水电机组的设计与安全稳定运行提供理论依据。     

高水头混流式水轮机的动静干涉与振动问题研究北大核心CSCD

针对小天都1号混流式水轮机运行中高频振动的问题,本文采用真机试验和数值计算的方法,研究了水轮机无叶区的动静干涉及蜗壳水力激振频率。在真机试验中,主要分析了机组的振动、水压力脉动的幅值和频率特性,同时利用数值计算进行全流道非定常计算,模拟了活动导叶与转轮之间的动静干涉,详细分析了蜗壳与无叶区的压力脉动特性,两者共同证实机组的异常振动是由于动静干涉引起的。其次,针对现场试验中机组出现的振动问题,从产生共振的条件出发,提出了最佳叶栅组合、降低了无叶区的压力脉动,为水电站减振降噪提供了可实施方案。     

基础激励下水电机组轴系统的非线性动力分析

以水轮发电机组轴系统和基础耦合动力系统为研究对象,提出了带有基础随机外激励的水电机组轴系统的动力学模型。考虑机组的转子不平衡、转轮密封力等非线性作用,建立了该系统的非线性动力学微分方程。应用相应的数值仿真方法,结合轴心轨迹图、Poincaré映射图和分岔图等,研究了不同频率、不同强度和不同谱宽下的基础随机不确定性激励对主轴系统横向振动的影响。结果表明,基础激励频率的改变及强度和谱宽的变化将影响机组轴系统的运行稳定性,导致主轴系统出现多周期运动和混沌运动等复杂的非线性振动现象。研究进一步揭示了水轮发电机组轴系统的一些复杂非线性动力特性的内在机理和影响规律。     

混流式水轮机压力脉动与振动稳定性研究进展

混流式水轮机水力振动是影响水电站安全稳定运行的关键问题之一,研究混流式水轮机不稳定流诱发的压力脉动和振动问题,对于提高机组和水电站的运行稳定性有着十分重要的意义.本文着重介绍了水轮机压力脉动与水力稳定性模型试验、水轮机压力脉动与振动数值模拟以及水轮机转轮动应力与叶片裂纹研究方面的最新成果.在总结、分析现有研究成果的基础上,提出了混流式水轮机压力脉动和振动稳定性领域需要进一步研究的问题.     

高水头混流式水轮机的动静干涉与振动问题研究

针对小天都1号混流式水轮机运行中高频振动的问题,本文采用真机试验和数值计算的方法,研究了水轮机无叶区的动静干涉及蜗壳水力激振频率。在真机试验中,主要分析了机组的振动、水压力脉动的幅值和频率特性,同时利用数值计算进行全流道非定常计算,模拟了活动导叶与转轮之间的动静干涉,详细分析了蜗壳与无叶区的压力脉动特性,两者共同证实机组的异常振动是由于动静干涉引起的。其次,针对现场试验中机组出现的振动问题,从产生共振的条件出发,提出了最佳叶栅组合、降低了无叶区的压力脉动,为水电站减振降噪提供了可实施方案。     

基于动网格技术的混流式水轮机转轮内部瞬态流动数值模拟

水电站过渡过程常常引起水力机组压力脉动、振动和水锤等现象,严重影响电站的安全稳定运行。为了准确捕捉水轮机在过渡过程中的动态特性,本文区别于常规的稳态分析方法,采用CFD计算软件Fluent14.0,利用基于有限体积法的动网格技术对某混流式水轮机的活动导叶和转轮组成的单流道进行了三维瞬态流动数值模拟。真实模拟了在大波动过渡过程中转轮内部流态的变化,分析了导叶关闭过程中转轮内部压力场和速度场的变化过程。计算结果表明:动网格技术能够较好地模拟水轮机转轮内部流场的动态变化,其计算结果为三维过渡过程的研究提供了理论依据。     

三峡水电站主厂房振动分析

三峡水电站水轮发电机组是目前国际上正在建设的巨型机组。在水轮机模型试验中，发现存在一个特殊压力脉动区，压力脉动幅值超过标书的规定，可能会对厂房振动产生不利影响。为此，本文进行了主厂房整体模型的振动分析数值模拟，研究了主厂房的固有振动特性并进行共振复核；研究了机墩结构在各种动力载荷作用下的振幅和应力；利用动力法计算厂房在水力激励作用下的振动反应，根据国内外有关振动规程，对振动加以评价，为厂房动力设计和运行控制提供科学依据。     

轴流泵装置泵模式及反向发电模式压力脉动分析

为研究某立式轴流泵装置泵模式和反向发电模式的稳定特性，对该装置的泵模式和反向发电模式进行了全流道多工况数值模拟计算。通过数值模拟研究不同模式下的压力脉动分布规律，最终结果表明：泵模式下，最大压力脉动幅值出现在转轮进口前，约为转轮出口处的2倍。反向发电模式下，在轴向上转轮出口的压力脉动幅值最大，约为转轮进口处的2倍。两种模式下，转轮进口、转轮出口和导叶出口的压力脉动整体呈周期性，且主要受到转轮转动的影响。在频域方面，压力脉动主频为叶频，次频为主频的整数倍；与泵模式相比，反向发电模式下的压力脉动幅值整体更高，设计工况下反向发电工况压力脉动幅值高出约25%。研究结果可为泵站机组在泵模式和反向发电模式下保障其运行稳定以及改善压力脉动特性提供理论参考。     

用振动排除法提高电磁继电器振动特性

振动是电磁继电器必须检测的试验项目之一。在振动试验过程中常出现失效情况，因此，寻找失效原因并防止失效就成了继电器工程技术人员必须解决的问题之一。在新品的开发过程中，采用振动排除法解决了这一问题。     

GIS振动的分析

主要分析离相型GIS的振动,还分别分析了GIS的导体和外壳的固有振动特性,对GIS工程的设备布置和盆式绝缘子间距的选择,已得到较好的技术特性和工程经济的效益。     

弯曲振动对脉冲时序扭振测量法的影响分析

介绍了扭振脉冲时序测量法及其误差影响因素,分析了弯曲振动对扭转振动测试结果的影响,指出不同侧弯曲振动对扭振测试结果的影响机理不同。同侧弯曲振动会导致调理后的TTL信号中出现丢齿现象,可以通过增设高通滤波器的方法来消除。正交侧弯曲振动会导致虚假扭振信号,可以通过在测量截面上对称安装两个涡流传感器并将两个传感器输出信号平均的方法来补偿。试验证实了弯曲振动的影响及补偿方法的有效性。     

空气预热器振动问题的研究

对卧式布置的管式空气预热器的振动问题进行实例分析，提出了解决振动的有效而简便的方法，为同类型的管式空气预热器振动问题提供了可借鉴的经验。     

降低压缩机永磁同步电机的振动

以一款存在较大振动的永磁同步电机为例,针对引起电机振动的主要电磁力谐波次数,提出了对定子齿削角、转子取不均匀气隙、提高定子模态频率和转子分段斜极等方法来降低振动。通过样机制作和测试,证明其可有效降低振动。     

锅炉振动分析及改进措施

通过对锅炉侧水冷壁和侧包覆等部位振动的实地测量以及刚性梁、侧水冷壁引出管的系统计算,详细分析了锅炉振动的原因,提出了防止振动的有效措施,取得了良好的效果。     

新型电磁脉冲激振技术在电机振动特性分析中的应用

新型电磁脉冲激振技术是一种非接触的瞬态激振。由于仪器输出功率大、稳定性和重复性好,对电机整机激振有一定的优越性。本文叙述了这一激振方法的优点、原理及在电机振动特性分析中的应用。     

排粉机振动故障诊断

拙文通过对排粉机动平衡试验过程中出现的异常现象进行了分析、推理、诊断 ,寻找故障源并处理。文中叙述了对于排粉机叶片工作区域贴耐磨瓷片后对动平衡工作的影响、分析及注意事项 ,对于电站辅机动平衡试验具有借鉴意义。     

光纤复合架空地线的防振

对目前国内OPGW的防振形式进行了归纳,提出对OPGW微风振动和舞动的治理方案。在OPGW微风振动的治理方面,对于一般线路而言,通常采用防振锤或防振鞭,而对于大跨越线路则宜采用阻尼线和防振锤组合防振的方式。为了保证实际工程中所采用的防振方案的有效性,对防振锤的选型,安装位置,安装方向,防振鞭的消振效果,阻尼线和防振锤组合防振的消振效果,进行了试验室模拟试验,并对试验数据进行了分析。文章也对OPGW舞动的形态、影响因素及防舞动措施进行了介绍,并提出了适用于OPGW的防舞动措施。     

转子热弯曲造成的异常振动

针对600 M W水氢冷发电机转子运行过程中发生的振动故障,采用恰当的测试方法对材料、冷却方式和膨胀等各种可能的原因进行了分析,为转子的修理提供了参考。