基于流固耦合振动分析的水轮机转轮裂纹及制造过程研究

随着不锈钢转轮的广泛应用,单机容量和机组尺寸的增大,大型混流式水轮机转轮叶片裂纹问题日益突出,成为我国大型水电站普遍存在的技术难题.根据国内一些典型水电站水轮机转轮叶片裂纹的实例和相关技术资料,运用流固耦合振动的观点分析了引起裂纹的主要原因,提出了防止裂纹的一些建议.     

加载频率对腐蚀疲劳裂纹扩展速率影响的研究

以混流式水轮机转轮叶片常用材料ZG20SiMn为对象,研究不同加载频率f对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响。建立了频率效应模型图,分析了f和裂纹张开位移v的关系,初探了f对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响机理。试验结果可用于水轮机设计和转轮叶片的寿命估算。     

混流式水轮机转轮叶片裂纹故障及其原因分析

混流式水轮机转轮叶片裂纹故障严重影响了水电站的安全稳定运行和经济效益的发挥。大部分叶片裂纹是疲劳裂纹，主要由流固耦合共振诱发的、过大交变应力引起。转轮在设计和制造过程中形成的各种缺陷以及过大的残余拉应力加速了裂纹的萌生和扩展。     

大型混流式水轮机转轮叶片裂纹及其成因分析

大型混流式水轮机转轮计片裂纹故障是水电站普遍存在的问题，它严重影响了水电站的安全稳定运行。转轮叶片裂纹是多种因素综合作用造成叶片材料疲劳．导致叶片疲劳开裂。叶片的各种制造缺陷是裂纹萌生的始点，而各种水力激振因素引发的流固耦合共振是转轮叶片疲劳开裂的根本诱因。     

混流式水轮机转轮叶片失效的研究背景、现状及意义

水轮发电机组的运行稳定性,关系到水电站的发电效率和经济效益。混流式水轮机转轮正常运行时,会因为水利因素导致转轮叶片发生疲劳断裂或者出现裂纹,致使检修困难,且维护周期较长,过程繁琐。因此,水轮机转轮叶片的失效,对发电机组的运行具有非常深远的影响。     

水轮机转轮动应力测量系统的密封措施

某大型水电站的混流式水轮发电机组,自投产运行以来,每次大修检查发现,其转轮叶片一半以上都产生裂纹,裂纹大部份发生在叶片与上冠或下环连接处附近,呈贯穿性发展,最长的有680mm叶片频繁出现裂纹,对机组安全运行有较大威胁,经常补焊给电厂带来巨额经济损失.为了寻找裂纹产生的原因,要测试水轮机叶片的动应力,这就必须解决测试应变片和信号引线的防水密封问题.测试应变片和信号引线要随着转轮旋转,并经受大流量高速水流的连续冲刷,对其进行防水密封并非易事.我们设计的防水密封措施,确保了测试应变片牢固地粘贴在转轮叶片上,确保了测试信号引线稳固可靠,不受潮,不脱落;使转轮叶片工作动应力测试得到成功.     

混流式水轮机转轮动力特性有限元仿真分析

混流式水轮振动现象严重影响水电站的安全运行,为避免共振确定转轮的固有频率是必须的.以转子动力学及有限元法的理论基础,综合应用工程软件Pro/E和ANSYS,可以对混流式水轮机转轮建立实体几何模型和有限元模型,从而分析了转轮自由振动状态下和旋转状态下的固有频率和振型特点、变化规律及差异,结果表明:转轮旋转态的固有频率高于非旋转态固有频率,随着频率的不断升高,转轮由整体振动逐渐变为以叶片局部振动为主.该方法为转轮优化设计和叶片裂纹产生分析进行了有效探索.     

水下旋转机械压力测试技术

水下旋转机械叶轮是水力机械的心脏。据统计70～80％水力发电站的水轮机转轮、叶片都存在不同程度的裂纹,所以世界上许多国家都在积极开展关于这方面的研究工作。为了解决上述的问题,利用三元理论用电算方法设计水泵、水轮机转轮,出现了多种计算方法,最终还必须要由试验检验。设计中采     

混流式水轮机转轮叶片裂纹长度与运行时间关系的研究

结合混流式水轮机随机出力的分布函数和转轮叶片最大主应力的平均应力与出力的关系式,运用断裂力学的方法推导出叶片裂纹长度和运行时间的关系式,为水轮机叶片的寿命估算研究提供一条新途径。     

卧式动平衡工具的设计

转轮是水轮机的重要部件,转轮是否平衡关系到整个水轮机的制造质量.设计了一套具有一定通用性的卧式动平衡试验的工具,可保证转轮平衡精度和质量,文中重点介绍了该工具的结构、工作原理及使用方法.