鲁布革电厂水轮机转轮轴向水推力分析计算

分析计算水轮机的轴向水推力的变化情况，是判断水轮机是否应该检修的一个重要因素。通过对鲁厂从挪威引进的HL-99．4-LJ-344．2水轮机的轴向水推力进行分析计算，探求从水机方面解决推力瓦温高的途径。     

潮流能导管水轮机水动力性能研究

为了提高潮流能水轮机发电装置的输出功率,采用雷诺平均法（RANS-CFD）从功率、载荷、空化特性、非定常特性及多导管的影响等方面,对一种新型水平轴导管水轮机进行了理论研究,并通过拖拽水池试验对计算结果进行了验证。研究结果表明：导管水轮机相比裸水轮机具有较高的输出功率及轴向推力,在来流角±30°内仍能保持较高的输出功率。并且导管水轮机在设计工况下有很好的非空化特性及非定常特性。对于多导管组水轮机而言,附属大导管组能在全尖速比范围内进一步提升水轮机的功率及轴向推力,且随着附属导管攻角的增大,功率及轴向推力也将进一步增大。而附属小导管组则不利于水轮机的功率提升。研究成果对导管水轮机发电装置的优化设计起到支撑作用。     

汽轮机轴承质量监督检测技术探讨

汽轮机轴承一般有径向轴承、圆筒瓦和推力轴承，径向轴承、圆筒瓦支撑转子的重量及因振动等因素引起的其他作用力，保证转子中心在径向与汽缸中心的一致性。推力轴承承担气流作用在转子上的轴向推力，并确定转子的轴向位置，以保证通流部分正确的动静轴向间隙。     

基于压差法的水泵水轮机模型径向水推力测试研究

确定水力机械径向力,对指导电站机组稳定安全运行有着重要意义。通过对径向力测试方法的研究对比,根据水力机械模型发展现状,本文采用压差法测量转动部件径向瓦内油压的变化,计算主轴作用于转动部件的径向力,从而得到水泵水轮机模型在旋转时产生的径向水推力,最后通过水推力系数进行原型换算。研究试验结果表明:在某项目水泵水轮机模型力特性试验中,将该方法测试得到的结果与CFD计算结果进行对比分析,并与较为成熟的测试方法进行比较,验证了该方法确定水泵水轮机模型径向水推力的合理性与准确性,在时间和经济方面减小了该项试验研发成本,效果显著。     

水泵水轮机开机过程水力特性研究

抽水蓄能电站水泵水轮机组在开机过程中产生剧烈的压力波动,转轮内复杂流动和压力脉动是引起固定部件强烈振动的主要原因之一。因此,需要对水泵水轮机开机过程的物理机理进行深入研究。本文同时建立了厦门抽水蓄能电站管路系统的一维特征线水力模型及水泵水轮机组过水流道的三维流场计算模型,开展了机组发电开机过程一维三维耦合的数值计算,重点分析了机组开机过程瞬时流动特点,以及转轮径向力和轴向力变化与外特性的内在关联性。研究发现,机组开机至空载状态时,由于导叶开度小、转速上升快,在无叶区形成了速率很高的水环,同时转轮流道内充斥着大量复杂的漩涡结构,导致了流量与转矩的突降。导叶动作、转速对径向力、轴向力的变化规律有直接的影响,开机过程中转轮径向力的变化趋势与活动导叶动作过程基本一致。轴向力的变化趋势与机组转速变化基本一致,转速和轴向水推力数值总体上为逐渐增大的趋势。本文研究结论为抽水蓄能机组和高水头混流式水轮机的开机过程物理机理和规律提供了有价值的参考。     

三峡电站左岸6号机组轴向水推力真机试验研究

水力机组的轴向水推力研究对电站的稳定性、可靠性以及推力轴承的合理设计具有重要意义.本文基于三峡水电站左岸6号机组的水推力真机试验,论述了变负荷运行条件下水轮机轴向水推力的变化规律,并对计算预测结果与试验结果进行了比较和探讨.     

立轴式水轮发电机组推力支撑方式的选择

由转动部件重量和水轮机轴向水推力组成的水轮发电机组轴向推力负荷需通过推力支撑结构向周围混凝土基础传递,推力支撑结构对于机组的安全稳定运行具有至关重要的作用。通过对推力轴承置于下机架上和推力轴承支架放在顶盖或支持盖上的两种支撑方式进行受力分析和轴向刚度的综合对比,从降低轴向力、减小基础受力、缩短轴系以及优化设计的角度出发,系统阐述了更加适合中低水头段混流式或轴流式水轮发电机组的推力支撑方式以及由此产生的经济效益。     

偏航工况下潮流能水轮机水动力特性EI北大核心CSCD

真实海域环境中,潮流能水轮机将会遇到主动或被动偏航运行的状况,水轮机在偏航工况下的水动力性能及尾流场特性均会发生较大变化,为充分探究其变化规律,该文首先开展潮流能水轮机非偏航计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,并通过模型试验验证其准确性。随后,进行潮流能水轮机在0~45°偏航角度工况下的水动力性能及尾流场特性研究。结果表明:水轮机的功率及轴向推力载荷下降趋势均会随偏航角度的增加而加快,功率的瞬时波动要远大于轴向推力载荷波动;在0~45°范围内,余弦规则对于功率下降的预测效果比对轴向推力载荷下降的更好,但对两者均存在高估,并且预测偏差会随着偏航角度的增大而先增大后减小;偏航角大于30°后,尾流横向偏移距离不会随着偏航角的增加而继续变大,偏航尾流横向截面分布呈肾形分布,存在上下分布的反向旋涡对,最大速度亏损区域均位于肾形分布的上侧区域。研究结果对水轮机主动或被动偏航工况下的运行控制和阵列布置具有参考意义。     

水轮机空化系数及其对水力性能的影响

水轮机空化系数对水轮机的效率、出力、空化、压力脉动、飞逸转速及轴向水推力等性能均有一定影响,有的工况影响非常大。本文首先介绍了空化系数对能量、空化性能的影响及与其有关的两个空化系数的区别,然后着重介绍了空化系数对压力脉动和飞逸转速的影响,探讨了空化系数对轴向水推力的影响及正确的试验方法。     

径向被动轴向主动混合磁轴承数字控制器的设计

轴向平行充磁的径向斥力型被动轴承径向无需控制,可降低磁悬浮转子系统的控制难度。然而,其在提供径向斥力的同时,也产生轴向的推力,使得径向被动轴承与轴向主动轴承产生力耦合。本文采用数字PID控制器对径向被动轴向主动混合悬浮轴承(HMB)进行控制,并分析了控制参数的设计过程,研制了控制器的软硬件。实验结果表明,控制器对HMB悬浮局部有效,轴向悬浮失控。     

汽轮机轴向位移异常的原因分析与消除

叙述了抽汽背压式汽轮机因推力轴承部套的瓦枕球面体表面配合间隙调整的微小误差，导致轴向位移失常的原因，通过对推力轴承球面体径向配合重新调整，使轴向异常位移消除，机组运行正常。     

推力轴承对汽轮机径向振动的耦合分析

为了研究推力轴承对汽轮机径向振动的耦合影响,本文分析了推力盘在推力轴承中的运动机理,指出推力盘过大的锥形涡动将改变推力轴承中油膜厚度的分布,使得各推力瓦块作用在推力盘上的力不再均衡,并合成了一个动反力和动反力矩。受此影响,支撑转子的径向轴承在水平方向上的油膜合力不再为0,且垂直方向上的油膜合力也随之发生变化,进而改变了汽轮机径向振动的动态特性。结合现场工程实例对相关理论分析进行验证,并指出推力轴承对汽轮机径向振动的耦合特征主要表现为超低频的振动跳变,且跳变幅度受轴向推力的大小影响明显。     

三板溪电站水轮机模型验收试验

介绍了三板溪水电站水轮机转轮模型试验:第一部分为水轮机模型初步试验结果的复核试验;第二部分为能量、空化、飞逸及压力脉动等主要性能保证指标的验收试验,其内容包括效率试验、飞逸试验、空化试验、压力脉动试验、轴向水推力试验、蜗壳差压试验、成像观测试验及模型水轮机通流部件几何形状及尺寸检查测量等.     

水轮发电机组转轴临界转速和强迫振动的精确计算

讨论了用法精确计算水轮发电机组临界转速和振型,并考虑了推力轴承刚度、发电机和水轮机导轴承的弹性以及发电机转子和水轮机转轮的回转效应对临界转速的影响。论述了由不平衡重量、电机磁拉力和水轮机不对称径向压力所引起的转轴强迫振动和回转弹性线的计算方法。     

推力瓦块过热的原因分析及消缺经验

由于汽轮机转子的转速高、重量大,因此,汽轮机都采用轴瓦式滑动轴承.这种轴承是依靠润滑油在动面与轴瓦间形成油膜,建立液体摩擦工作的,汽轮机的轴承分支撑轴承和推力轴承两大类.支撑轴承亦称主轴承或径向轴承,其作用是确定转子的径向位置,以保证转子与静子同心,承担转子重力、不平衡离心力负荷,以及部分进汽级产生的蒸汽作用轴上负载系,并保证轴颈与轴承间有可靠的油膜润滑.推力轴承是承受转子的轴向推力,并确定转子的轴向位置.相对静止部分而言,汽轮机转子的膨胀是以推力轴承为轴向死点,沿轴向向两侧膨胀,藉以保障汽轮机通汽部分轴向间隙变化在允许范围之内.推力轴承是保证汽轮机安全运行的重要部件.推力轴承承受的推力,主要是由于运行时叶轮前后的汽压差,汽流作用在叶片上轴向推力所产生的.由于汽轮机通流部分状态、流量大小、隔板等处汽封间隙大小的改变,轴承上的推力可能有很大的变化.一旦推力过大,瓦块温度升高.以致瓦块上的鸟金被磨损烧坏,转子便会发生不允许的轴向位移,使汽轮机通流部分发生碰撞、磨损事故,所以推力轴承的正常工作是保障汽轮机的运行安全重要条件之一.     

旋转圆盘涡动过程中的流体力矩试验

本试验模拟了混流式水轮机转轮上冠在不均匀径向间隙情况下产生涡动时所受的流体力矩.通过模型实验和数值模拟研究了混流式水轮机涡动过程中作用在其上冠的转动流体力矩的基本特性.模型实验中水轮机转轮用一个圆盘来模拟,其上冠与外壳之间形成一个很小的轴向间隙.用圆盘圆周和外壳之间的径向间隙来模拟实际水轮机中的密封.内向流由外部水泵供...     

大推力立式三相异步电动机振动产生及消除

我厂生产的YLST500－10500kW6kVIP23立式电机要求承受10×9．8kN向下轴向推力,电机在试验时产生了振动。经测量与分析,由于电机气隙不均匀,产生了不平衡磁拉力。球面滚子推力轴承受磁拉力影响,调心有限,引起电机振动。后经过对球面滚子推力轴承结构的改进,增加一个承受径向力作用的径向轴承,克服了不平衡磁拉力,使振动得到消除。     

径向充磁圆筒永磁直线同步电机磁场和推力解析计算

介绍了一种基于标量磁位分离变量法(圆柱坐标)的径向充磁圆筒永磁直线同步电机磁场解析计算方法。利用该解析法理论分析了无槽电机的气隙磁场,得到了气隙磁场的轴向和径向磁场分布的解析结果;同时对有槽电机引入了卡特系数并利用许-克变换构造了考虑齿槽效应的气隙相对比磁导函数,得出了径向磁通密度的解析表达式;此外,文中还利用解析法计算了无槽电机的推力;通过有限元数值算法对磁场和推力进行计算,结果表明,该电机气隙磁场及电磁推力的两种计算方法的结果误差很小,验证了解析法的正确性和实用性。最后给出了无槽型实验样机的径向磁场分布以及电机额定负载时的推力实验结果,验证了样机分析和设计的正确性。     

溪洛渡水电站福伊特水轮机模型及验收试验

为了检验溪洛渡水电站福伊特水轮机模型的水力特性,进行了水轮机模型验收试验,包括效率试验、出力试验、空化试验、压力脉动试验、飞逸试验、轴向水推力试验、导叶水力矩试验、筒阀下拉力试验、蜗壳差压试验、尺寸检查等试验内容。试验结果表明溪洛渡电站福伊特水轮机模型具有良好的重复性,模型水轮机的各项水力性能指标均满足合同要求,模型的几何型线和流道尺寸可用于原型机的生产制造。     

水轮机主轴密封水平台的研制

介绍了一种新型的集成式水轮机主轴密封水控制系统一主轴密封水平台,该平台可实现独立控制水轮机主轴轴向密封水和径向密封水,即可按控制要求独立调整进水压力保证压力恒定,并按控制逻辑独立排出压力水,保护主轴工作密封并保证水轮发电机组的可靠运行。