用CFD分析导叶轴颈过渡圆弧对空化性能的影响

根据模型试验中活动导叶上出现的空化现象,利用CFD软件分析了导叶与导叶轴颈过渡圆弧对空化性能的影响.在导叶轴颈强度允许的情况下,应该尽量减小其过渡圆弧的尺寸,从而减小导叶的空蚀.     

水泵水轮机活动导叶静应力评定探讨

活动导叶的应力评价是结构设计中的难点,本文通过对几个抽水蓄能电站活动导叶的刚强度有限元分析,探讨了水泵水轮机活动导叶的静应力评定方法.     

基于ANSYS的水轮机活动导叶参数化建模与有限元分析

活动导叶是水轮机组的重要过流部件,对整个机组的性能和安全具有重要作用,因此,活动导叶刚强度的评估非常重要。通常做法是利用ANSYS软件进行有限元建模分析。由于每次计算均需要重新建模,效率较低,因此本文基于ANSYS软件的APDL语言,利用活动导叶的整体结构、边界条件及载荷条件相对固定的特点,开发出了一个活动导叶快速参数化建模与分析的程序。通过实践证明,该程序可以很好地完成水轮机组活动导叶的建模分析任务,大大提升了计算效率。     

混流式水轮机导叶相对位置对其水力性能的影响

含沙水中水轮机的水力性能受多种因素影响,本文采用RNG k-ε湍流模型,对竖轴混流式水轮机三维全流道导水机构内部流动迚行了数值模拟。适当选取若干种导叶开度,通过数值模拟得到了不同导叶开度、固定导叶与活动导叶周向不同相对位置下,导水机构内部流场的压力分布、速度分布以及能量损失。计算结果表明固定导叶与活动导叶的周向位置对水流的流态的影响,活动导叶头部的内侧更容易受到冲击破坏,合理地匹配它们的位置关系可以较大地减少水力损失。确定固定导叶与活动导叶在不同开度下最优匹配角,导叶开度及相对位置对水轮机水力性能联合影响关系。     

活动导叶开度对水泵水轮机泵工况的影响研究

为了解水泵水轮机泵工况活动导叶启闭过程中的性能,参考某抽蓄电站的水泵水轮机建立数值计算模型,对导叶不同开度时的流动特征进行分析。采用SIMPLEC算法和SST k-ω模型详细分析了泵工况不同导叶开启角度下转轮、导叶附近的流场,结合实验数据对各操作工况下的性能进行分析。结果表明,当活动导叶开启角度γ小于18°时,涡的强度大能量损失多,并且出现平面射流,扬程随着γ减小而迅速降低;当γ大于21°时,涡量分布均匀,涡结构产生的能量损失小,同一流量下不同γ的扬程和效率基本保持不变;操作工况下不同γ的扬程均与流量呈线性关系。结论为水泵水轮机的操作工况选择提供依据,也可以指导水泵水轮机的优化设计。     

应用ANSYS软件参数化分析活动导叶刚强度

本文介绍了应用ANSYS软件中的工作平面，结合ANSYS软件中命令菜单的形式，编制了水轮机活动导叶刚强度分析模型建立程序，运用该程序，对某电站导叶强度进行了研究，得到了满意的效果。     

三峡左岸电厂6F机组小开度工况异常振动动态数值解析

三峡左岸电厂6F机组在过速试验的关机过程中,出现了强烈的小开度工况下的异常振动现象。该现象是过去未曾关注过的。借助STAR-CD解算器和分离涡模拟的方法,对包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管在内的计算域进行动态的数值解析。计算结果显示,在所计算的小开度工况下,活动导叶出口处的流动沿活动导叶高度方向是不均匀的,活动导叶下半部分区域靠近底环处存在漩涡,导致水流从活动导叶的上半部分流出到转轮室。傅立叶分析表明,在此漩涡区域附近,流体单元的速度脉动和压力脉动的主频均为1.359Hz,正好与真机试验测得的异常振动频率一致。进一步的分析表明,漩涡区域的1.359Hz的脉动是计算域内其他位置出现的相同频率的脉动的源头。     

基于ANSYS的轴流式水轮机空心活动导叶结构优化分析

活动导叶是水轮机的主要部件,对水轮机安全稳定运行具有重要作用。本文为提高轴流式水轮机空心活动导叶的刚度,同时控制其材料用量,采用有限元方法,研究了不同导叶瓣体内部结构对其刚度的影响。结果表明:导叶瓣体钢板厚度、纵向筋板厚度和位置以及内伸轴头长度对导叶刚度影响显著;横向筋板和多个纵向筋板对导叶刚度影响不明显。通过对不同结构重量的对比分析,提出轴流式水轮机空心活动导叶的优化结构,为同类型水轮机活动导叶设计提供参考依据。     

三峡右岸电站水轮机导水机构刚强度性能研究

应用有限元法对三峡右岸电站水轮机导水机构大部件进行了结构分析。研究表明顶盖、活动导叶和控制环等主要部件性能安全可靠,满足设计要求。     

活动导叶刚强度计算力学模型研究

首次采用包括顶盖、活动导叶、底环及导叶臂,并在导叶臂上施加压紧力这样涉及到大量非线性的力学模型对导叶的刚强度进行分析。以三个电站为计算对象,采用多种力学模型对活动导叶的刚强度进行分析,研究各力学模型所做的简化对计算结果的影响。     

水轮机活动导叶水下模态分析

应用结构与流体有限元的流固耦合方法,对大型水轮机活动导叶在不同水体区域边界条件下的水下模态进行了大量对比分析,得到了活动导叶水下模态振型和水下自振频率,并给出了适合活动导叶水下模态分析的水体区域计算模型,为活动导叶水下模态分析和水轮机的稳定性设计提供了理论依据。     

中低水头混流式水轮机导叶密封改造

分析了老电站导叶密封普遍存在的问题，并阐述了导叶密封改造中解决这些问题的方法。实践证明，这种改进的结构能够较好地解决中低水头混流式水轮机导叶密封严重漏水问题。     

反击式水轮机导叶密封的结构问题

减少反击式水轮机导叶全关后的漏水量是改善水轮机结构性能的重要课题之一。正确地确定导叶漏水量的允许值涉及到一系列问题。本文叙述我国三十年来导叶密封装置的结构变化,提出了在设计、制造及运行维护中应注意的事项,作为研究该课题的参考。     

水泵水轮机导叶卡门涡数值模拟研究

利用数值模拟方法,模拟水泵水轮机不同工况下,导叶出水边的卡门涡现象,揭示导叶下游侧流场涡量分布、导叶出水边附近卡门涡流动状态和流场脱流等。提取监测点速度变化曲线和导叶壁面垂直流向合力变化曲线,通过数据处理,获得水轮机工况和水泵工况,导叶出水边卡门涡频率分别是84.9Hz和53.3Hz。通过对比分析,证明利用经验公式计算得到的卡门涡频率存在较大误差,而数值模拟方法具有较高计算精度。研究结果对水泵水轮机导叶设计、避免发生卡门涡共振问题具有一定指导意义。     

小浪底电厂水轮发电机组液压控制系统

介绍了小浪底电厂水轮发电机组液压控制系统的结构和特点，重点讲述了导叶和筒阀液压控制系统的构成和工作原理。     

灯泡贯流式水轮机导水机构弹簧承载式安全连杆机构的设计

本文介绍了用于灯泡贯流式水轮机导水机构保护的弹簧承载式安全连杆机构的结构特点和基本特性，并简要说明了该装置在设计和试验中的一些有益经验。该保护装置的成功开发和研制，为HEC在大型灯泡贯流式水轮机产品又增添了极为重要的一项新技术。     

水轮机调速器在功率闭环调节模式下的一次调频试验

水轮机调速器一般采用开度调节模式,但对于灯泡贯流式水轮发电机组,采用功率闭环调节模式具有更快的响应速度和更小的超调量。洪江水电厂6号机调速器采用功率闭环调节模式,在一次调频的试验过程中,对其调节系统静态和动态性能进彳亍了认真的检测,优化了一次调频参数,检验了机组的一次调频能力。