混流式水轮机转轮的动力学研究

混流式水轮机转轮是重要的水下旋转部件。由于水力不稳定流场的激励作用,使叶片产生动应力而容易引起疲劳破坏。在分析其原因时,转轮动态特性的研究是必不可少的。本文通过振动相似分析物体在空气中和液体中的相似关系,以及转轮在空气中的模态分析,进而分析转轮在水中的动态特性。     

混流式水轮机转轮自振特性研究

在实测转轮叶片及转轮固有频率的基础下,运用有限元法对混流式转轮叶片及其整体进行模态分析,求出了单个叶片和转轮的各阶固有频率。通过计算值与实测结果的对比发现,单叶片计算结果和实测值吻合的较好。在转轮频率实验测试发现,不同支撑方式和不同测点下得到的转轮频率有一定差别。通过对比分析,验证了计算方法的准确性,这对于应用有限元法准确计算转轮频率,以及预测过流部件中由于水力不稳定而产生的各激振力频率是否会引起机组的振动甚至共振有积极意义。     

混流式水轮机转轮结构优化设计

本文首先对混流式水轮机转轮的结构及其受力特点进行了分析,用三维单参量样条函数法构造、插值.等分空间曲线等特殊方法,实现了转轮网格的自动划分。然后通过对复合形法的改良,编制出了实用性较强的水轮机转轮结构优化程序。     

混流式水轮机转轮的疲劳寿命研究

从载荷谱、转轮材料以及疲劳寿命估算方法等几个方面,收集和分析国内外在混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面取得的成果资料,提出转轮的动应力的计算和转轮材料的腐蚀疲劳特性的获取方法,是目前开展混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面两个有意义的课题。     

混流式水轮机转轮汽蚀分析

针对在 12F检修中发现水轮机转轮的上冠、叶片、下冠都有不同程度的汽蚀 ,分析产生汽蚀的原因。为改善水轮机组的运行工况 ,提出减轻水轮机汽蚀的措施。     

混流式水轮机转轮强度优化设计的研究

本文较系统地介绍了采用了优化设计这一现代技术,首次提出了对大型混流式水轮机转轮强度优化设计研究的方法和步骤,并以某电站转轮的优化计算为例,说明了应用该方法所取得的技术进步和经济效益。     

混流式水轮机转轮的可靠性设计

介绍了可靠性设计的基本理论,并对某水电站A~#混流式水轮机转轮进行了可靠度的初步计算。结果表明,可靠性设计较目前采用的静强度设计更符合实际情况。建议在我国机械设计中逐步推广这种设计方法。     

混流式水轮机转轮叶片的光洁度

水轮机转轮叶片表面粗造情况决定了水流对转轮通流而的摩擦损失。转轮流道表面光洁度在生产制造中没有达到应有的要求,对水轮机的能量指标及汽蚀破坏具有不利影响,水轮机转轮通流面的光洁究竟达到几级才能是“水力光洁”?怎样来计算转轮叶片出口边的最大流速,从而可求得转轮通流而的允许(临界)粗糙度,这就是本文叙述的目的。允许粗糙度的估算日本东芝公司福田博充利用圆板和混流式转轮表面不同的粗糙度作了试验。得到以下结     

混流式水轮机转轮的振动特性

本文叙述了我们在揭示混流式水轮机转轮基本振动状态方面所做的一些基本工作,并介绍了某型号转轮在不同介质下动特性分析的计算和试验结果。     

混流式水轮机转轮设计方法改进

在混流式水轮机转轮设计时,其轴面流动一般按一元或二元假设计算,沿转轮进、出口边的环量分布按等值考虑,实测结果表明其轴面速度介于一元二元假设之间。转轮进、出口的环量分布不为常数,下环处大,上冠处小,文章建议采用介于一元二元之间的轴面流动计算方法,并介绍了数学模型,并建议在转轮出、出口按不等环量分布,经实际使用,这种改进取得了较满意的效果。     

混流式水轮机转轮端面空化探讨

本文介绍了混流式水轮机转轮出现的端面空化,探讨了水轮机转轮出现端面空化的原因,对防范模型试验中此类空化的发生提出了建议。并简单探讨了此类空化模型水轮机与真机的相似性。     

混流式水轮机转轮叶片裂纹问题

空蚀、泥沙磨损和疲劳裂纹是影响水轮机寿命的三大主要因素,过去人们只是更加注意空蚀和泥沙磨损,而没有把裂纹摆在重要位置。近年来,由于水轮机材料和研制水平的提高,空蚀已不再是电站运行维护的主要难题。但随着使用参数的提高,单机容量和机组尺寸的增大,不锈钢转轮的广泛应用,混流式水轮机的稳定运行问题,或者说混流式水轮机转轮叶片裂纹和尾水管里衬钢板撕裂问题（以下简称“裂纹问题”）逐渐突出,并已引起国内外同行的普遍关注。本文列举了国内外一些电站水轮机转轮裂纹的实例,分析了引起裂纹问题的主要原因,提出了防止裂纹的一些建议。     

混流式水轮机转轮疲劳设计方法的研究

本文系统而简要地介绍了混流式水轮机转轮疲劳设计方法的研究成果。通过大量的我国国情的完整数据统计分析与试验研究,得刭了疲劳设计所需要的载荷谱和材料性能等。通过深入系统的分析,提出了混流式转轮通用谱,建立了三频动应力迭加力学模型。在材料性能试验中,重点进行了频率影响与多频叠加影响的研究,取得了一系列影响系数。在此基础上,根据随机疲劳理论,推导出寿命估算方法和安全系数计算公式。根据所编制的设计规范和电子计算机通用程序,对三个电站转轮进行了试算,其结果与实际相符,从而为转轮设计由静强度分析转向动强度分析打下了基础。     

混流式水轮机转轮水下固有振动的研究

本文论述了物体在水下振动时,水的附加质量对振动频率的影响。根据相似理论,导出了水下模型和实物振动固有频率的计算公式,可供预测运行稳定性参考。     

混流式水轮机转轮强度有限元法计算

本文用有限元法,对混流式水轮机转轮的强度进行了计算,并与实测结果做了比较。探索了由于下环尺寸、叶片形状等的改变对转轮强度的影响,提出了改善转轮强度的初步设想。     

混流式水轮机转轮工地加工的新工艺

<正>随着水轮发电机组单机容量不断增大,大型混流式水轮机转轮的制造尺寸和制造重量不断增加,目前世界上制造的最大的混流式水轮机转轮名义直径已经超过10m。尺寸如此巨大的转轮,如果不具备水运码头,是无法完成内陆运输的。为便于运输,一般采用分瓣式制造、工地组装的方案,     

混流式水轮机转轮叶片的制造工艺

提出了混流式水轮机转轮叶片两次热弯成型工艺,可以保证叶片的几何精度和表面光洁度,而且生产效率高,适用于专业化生产,可供制造水轮机叶片时采用。圈3,表1。