黄坛口水电站增容改造方案研究与应用

针对黄坛口水电站机组出力不足的问题,从设计参数、运行性能、试验检测等多角度深入分析了黄坛口水电站水轮机出力达不到设计值的原因,基于现有的水力条件下,采用CFD流场分析的人力优化设计方法开展优化转轮设计,选择合适的水轮机型以达到机组增容的目的。改造后,在电站工况不变情况下,新水轮机各项稳定性能指标均良好,最大出力较原转轮增加10%以上,机组效率提升明显,增容改造经济效益显著。     

上犹江电站#2水轮机技术改造

针对上犹江电站1998年4台水轮机增容改造时出现的转轮气蚀严重、局部裂纹的问题，于2017年在参考转轮的基础上经过数值分析优化设计，成功研制出水力性能优秀的JF3057水轮机转轮对该电站^#2机进行了技术改造。改造后电站原型水轮机经实测显示，新转轮出力更大、效率更高，且机组振动摆度也正常，但在一定的负荷范围内出现了强烈噪声并伴有金属轰鸣声。2018年叶片出水边修型处理后，强烈噪声和金属轰鸣声基本消除。新转轮经过5年多运行实践考验及周期观察，气蚀现象和局部裂纹问题均得到解决，^#2水轮机改造取得成功。     

九子溪电站水轮机增容改造

介绍了为九子溪电站水轮机增容研制的新型转轮。实际运行结果表明,在电站工况不变和未采取其他措施情况下,新转轮使原机组功率增容相对幅值达１５．３％。机组在不利的小负荷工况下运行近４０００ｈ,未见磨蚀痕迹,抗空蚀、抗磨蚀性能成于原转轮,新转轮完全可替代老的ＨＬ７０２型号水轮机转轮。     

塔吉克格罗夫纳亚电站水轮机技术更新改造

为解决塔吉克格罗夫纳亚电站水轮机振动和出力不足等问题,针对电站尾水管深度不足,提出将转轮直径缩小的水轮机改造方案,并采用CFD分析方法,对水轮机全流道进行CFD模拟计算。结果表明,改造后水轮机的水力性能,包括能量指标、水力稳定性和空化性能等均满足电站改造要求。     

某水电站机组及厂房振动问题成因与处理

某水电站转轮改造后出现机组振动增大,并逐渐引起剧烈的厂房振动,严重影响电站的安全运行,通过机组稳定性测试、厂房局部结构振动测试与原型模态试验,分析机组运行状态,确定旋转装配体、下机架和电站主/副厂房面板固有频率和振型,计算其固有频率与转轮叶片倍频的偏差,判断是否存在共振风险,为机组后续改造方案的制定提供了依据。     

基于CFD的混流式水轮机改造流道内部流动特性研究

针对老旧水轮机无适合新型转轮的情况下,通过适当的改型设计,根据标准k-ε双方程和雷诺时均（N-S）方程,给定转轮边界条件,建立混流式水轮机流道内部流动的数学模型。通过CFD对水轮机进行数值模拟,获取优化后的转轮内部、活动导叶和固定导叶速度分布及叶片压力分布,通过流场分析,提高改造的可靠性。结合具体电站的应用案例,改造后结果表明：尾水管中回流细微、涡带较弱,水流在引水蜗壳和导水机构中的水力损失不大,平均效率提高5%,平均出力提高4%,水轮机的抗空化空蚀性能及可靠性均得到提高,对混流式水轮机的改造有一定的参考作用。     

某电站灯泡贯流式水轮机转轮优化研究

某电站水轮机转轮由于叶片应力过大而经常产生裂纹，严重威胁机组安全运行，为解决该电站水轮机转轮叶片应力过大的问题，以该电站灯泡贯流式水轮机为例，基于RNGκ-ε湍流模型，对水轮机各个部件进行建模、网格划分，通过对转轮叶片的加厚与修角优化处理，利用CFD技术对优化前后转轮水力性能及刚强度进行对比分析。结果表明，优化后转轮叶片应力与变形得到较大改善，符合工程实际需要，可有效避免转轮裂纹的产生。     

多泥沙中高水头电站水轮机生产技术措施

针对多泥沙中高水头电站水轮机的特点,从转轮选型、结构改进、转轮材质选用、叶片加工工艺诸方面,论述了提高中高水头机组综合效率和可靠性、改善多泥沙电站水轮机抗空蚀性能的技术措施。     

HL240转轮改型设计与研究

本文运用近年来水轮机设计中取得的一些最新成果，结合新疆伊犁团结水电站混流式水轮机的增容改造，在不改变引水部件和尾水管的形状、参数及转轮与主轴联配关系的前提下，对转轮的上冠、下环型线及叶片进出口边的轴面投影进行了改型设计，应用三维流Ｓ２流面有旋流动的反问题计算重新设计了转轮。新转轮在１８ｍ水头下机组出力达１２５０ｋＷ，较原机组增大２５％，且运行平稳、振动小。     

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。