混流式水轮机泵板装置特性分析及其改进

为研究混流式水轮机主轴密封泵板装置工作特性及优化可行性,基于CFD商用软件,以新疆红山嘴一级电站4号机为例对其结构进行改进。在模型准确基础上,分别就径向泵叶角度、泵盖高度做改进,并将泵叶和泵盖联合改进结构进行数值模拟。共计25种计算模型,225种工况,以泵盖排水量、梳齿环出口压力、顶盖排水压力作为指标,探究提高泵板装置工作效率及主观减少间隙泄漏量的可行性。研究表明:泵盖位置较泵叶角度改变对优化效果更佳;较大高度比的泵盖对减少间隙泄漏量、提高泵板装置工作效率更有利;径向泵叶且高度比为0.1902为最佳改进结构,可使泵板装置工作效率提高11.7%、泄漏量减少17.8%、顶盖排水量增加14.5%。     

基于CFD混流式水轮机泵叶及泵盖联合降压研究

为研究泵板装置对混流式水轮机上冠流道泄漏水影响,基于CFD商业软件平台,结合新疆红山嘴一级电站4号水轮机,以泵板装置为研究对象,将主轴密封真空度、泄漏量、上冠间隙进口与梳齿环出口压差作为3个研究指标。首先在模型准确基础上对泵板装置内泵叶角度和泵盖高度2个相关结构分别进行数值分析,其次对其联合优化结构数值模拟。研究表明,为提高主轴密封真空度将泵叶和泵盖联合优化可取得更佳效果,即泵叶斜置30°同时泵盖调节高度比在0.0272～0.1086之间,3个研究指标均可达到设计改造要求;上冠间隙泄漏量与泵叶及泵盖结构联系密切且泵盖高度比影响更明显。     

基于动态规划的水电站机组间负荷分配程序开发

水电站机组间负荷分配计算中的阶段变量与状态变量的个数越多,计算量就越大,且计算程序也越复杂,因而仅用手工计算很难做到。为此,利用动态规划法建立了水电站厂内经济运行流量分配数学模型。使用编程软件Visual Basic开发了水电站机组间负荷分配程序;该程序界面友好,使用方便,且能大大提高计算速度。应用该程序,对水电站机组间的负荷分配进行了实际应用计算,得出了经济效益最优的负荷分配方案。     

基于组态软件的水力机械模型试验台测控系统的开发

由于自动化程度低的原因,传统的水力机械模型试验台无法实现模型机的稳定运转,这就产生误差,降低试验数据精度.针对这种情况,利用可编程序控制器及其模块、组态软件MCGS开发了水力机械模型试验台测控系统.该系统通过PLC与MCGS,能自动控制试验台辅助设备,保证模型机的稳定运转,及时采集试验数据.试验结果表明,使用此系统后原模型试验台试验数据精度得到明显提高,给水力机械制造厂提供可靠的数据参数.该系统不仅具有操作简单、抗干扰能力强、灵活方便、实用等特点,而且大大降低由控制试验台辅助设备所引起的试验数据误差.     

基于MapInfo环境下GIS的开发研究

简要介绍地理信息系统,论述了MapInfoGIS开发的主要方法.并以实例说明了基于MapInfo环境下城市电子地图的开发方法以及公交路线数据结构设计.     

基于CFD混流式水轮机减压板结构形式研究

为研究减压板结构对混流式水轮机转轮上冠流道的影响,以红山嘴一级水电站#4水轮机为例,基于CFD商用软件,数值模拟额定工况下水轮机泵板装置,以排水管压力为指标验证模型的准确性,并优化减压板半径及高度,分别从泄漏水流态、主轴密封真空度、顶盖排水管压力三方面进行对比分析。结果表明,改变减压板高度较改变半径对流道内部影响更大;随着减压板高度减小或半径增大,主轴密封真空度增大且顶盖排水管压力减小;不同减压板结构上冠流道流态不尽相同。该水轮机在减压板半径不变的基础上向上移动15mm为最佳方案,实际工程可通过减小减压板高度来提高主轴密封性能。     

基于CFD混流式水轮机上冠转轮泵结构优化研究

为研究中高水头混流式水轮机上冠转轮泵工作特性及优化可行性,以红山嘴一级电站3号水轮机为例,建立现转轮泵及11种结构优化模型,利用CFD商业软件,基于SST湍流模型对不同结构转轮泵在9种流量工况下展开数值模拟。将上冠流道泄漏水流动特性、主轴密封真空度及转轮泵效率作为研究指标,结果表明：上冠流道泄漏水流动特性依赖于转轮泵的结构类型;减小转轮泵“泵盖高度比”或斜置动泵叶对提高主轴密封真空度均有显著效果(最佳结构可提高66.9%),同时须兼顾其工作效率;额定工况下,转轮泵工作效率较低,建议转轮上冠开设合适的泄水孔补给流量提高其效率;该电站可将泵叶斜置45°、泵盖高度比H_p=0.0543的转轮泵作为最佳改进方案。     

小型水力机组挂网运行分析

对小水电的挂网运行方方进行分析,探讨了自动掉负荷故障产生的原因及加小水电管理的技术措施。     

基于CFD混流式水轮机上冠流道降压结构优化研究

为探究中高水头混流式水轮机转轮不同上冠空腔结构的降压效果及优化可行性。以新疆红山嘴一级电站4号机为例，将3类不同上冠降压结构作为研究对象，基于CFD技术，采用SST湍流模型对7种泄漏流量下的3类上冠降压结构进行稳态数值模拟，计算工况共计21种。研究指标为泄漏水流态特性、泄水孔泄水能力、主轴密封下侧压力。结果表明：不同上冠降压结构内的泄漏水流态存在一定差异，尤其上冠顶部空腔及泄水孔位置最为明显；在中高水头混流式水轮机上采取含转轮泵的联合上冠降压结构，不仅能改善主轴密封工作性能还可在梳齿环出口形成稳定的局部压力，从根本上减少上冠间隙泄漏量；针对该电站主轴密封漏水问题，在机组上冠流道增设转轮泵可使泄水孔泄水能力提高17.12%、主轴密封压力降低15.98%，进一步提高电站的运行效益。该研究对单一型式的降压结构进行改进且实现优化目标，可为中高水头混流式水轮机设计改造及稳定运行提供一定参考依据。