混流式水轮机转轮的改型研究

本文结合某电站ＨＬ７０２转轮的增容改造，提出了一种混流工水轮机转轮的改型设计模型，该模型将导叶与转轮联合设计，通过迭代将导叶的影响计入转轮的设计，使设计模型与实际流动更为接近，该模型可用于其它型式的叶片式水力机械转轮的改型与开发研究。     

PO45转化在三港电站的应用

三港电站在水轮机选型中，对选择ＨＬ２４０和ＰＯ４５两种转轮进行了比较，确认ＰＯ４５转龙在技术上有蜗壳按给定流速分布规律设计、固定导叶与活动导叶搂双环列平面叶栅设计和转轮按准三元理论设计等特点，砟具有良好的水力特性，转轮效率高。该电站机组安装并网发电，运行稳定，各项技术指标基本符合设计要求。     

基于转轮换型的水轮机增容改造

对新旧型谱系列模型转轮的性能进行分析，结果表明：D06A转轮过流能力远大于HL160转轮，能量特性及空化特性同样优于HL160转轮，但对同一导水机构D06A水轮机导叶，最大开度比HL160要大。由流道对比可得出，两种转轮互换性很强。实践证明，用D06A转轮替代HL160转轮可增容20％。     

黄河小浪底水力发电机组转轮活动导叶表面防护设备工艺

水轮机过流部件中，转轮和活动导叶的流体磨损，汽蚀损伤是最严重的，尤其在高泥沙含量中工作的水轮发电机组。为保障水轮机发电机组的安全运行，对转轮和活动导叶防护技术的研究十分重要。     

轴流式水轮机转轮的准三维有族流动设计

本文提出了一种基于Ｓ１流面的轴流式水轮机转轮准三维有旋流动设计方法．通过联合迭代求解转轮区和导叶区平均Ｓ２ｍ流面流动以及转轮前后无叶片区螺旋流动，有效地考虑了转轮相关部件间流动的相互影响，克服了设计中给定转轮进、出口流动条件的困难．本文基于Ｓ１流面的给定Ｖθｒ分布的正、反问题迭代叶型设计方法，考虑了转轮内流动的周向不均匀性，保证了转轮的出力．通过Ｓ２ｍ流面计算给定初始叶形的Ｓ１回转流面反问题与平均Ｓ２ｍ流面正问题迭代，使得设计计算更为简便合理．     

轴流式水轮机转轮的准三维有旋流动设计

本文提出了一种基于Ｓ１流面的轴流式水轮机转轮准三维有旋流动设计方法，通过联合迭代求解转轮区和导叶区平均Ｓ２ｍ流面流动心化机前无叶片区螺旋流动，有效地考察了转轮相关部件间流动的相互影响，克服了设计中给定转轮进，出口流动条件的困难，本文基于Ｓ１流面的给定Ｖ分布的正，反问题迭代型设计方法，考虑了转轮内流动的周秒不均匀性，保证了转化的出力，通过Ｓ２ｍ流面计算定始初形叶的Ｓ１回转流面反问题与平均Ｓ２ｍ流面正     

混流式转轮近下环区域展开叶栅的能量和汽蚀特性研究

本文针对枯溪水电站，将转轮（ＨＬ２２０－ＬＪ－４１０）近下环穿过典型汽蚀区的圆柱近似流面展开为直列叶栅进行水洞叶栅实验研究，并采用面元法进行叶栅流场理论计算后优选了近下环的叶栅翼型，从而改善ＨＬ２２０转轮近环区域的能量和汽蚀特性，并列出了３组叶栅的实验和理论计算结果。     

在水力设计中提高水轮机稳定性的几点措施

从水力设计的角度出发，结合CFD技术的具体应用，分析讨论了混流式水轮机转轮压力脉动与转轮出口环量、尾水管中的流速分布、转轮泄水锥及导叶等之间的关系，提出了减轻压力脉动的具体措施，并对利用水力设计来预测转轮压力脉动进行了一些探索。     

太平哨水电厂HL240型水轮机转轮改型研究

现代计算机数值模拟技术的不断进步，为水轮机转轮的改型设计创造了条件。HL240型水轮机能量指标低、过流能力差，国内相当一部分中小型水电站是套用此转轮。应用考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的基于S1流面的准三维设计模型，研究出HL240的改进型转轮，并通过相对效率法效率试验对比，鉴定了改型转轮的效率特性。结果表明，水轮机效率特性明显增加，在高负荷区表现尤为明显。     

混流式转轮优化模型与改型研究

结合作者对水轮机转轮设计方法的研究和对已建电站水轮机转轮增容改造的实践，对混流式水机转轮的传统设计方法和作者提出的设计模型进行了深入的对比研究，结果表明：考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的设计模型与实际流动更为接近。设计和实际运行均表明：该模型设计舞场库仑 能够满足设计都给定的设计参数，提高了转轮设计的可靠度，是转轮水力设计的一种理想模型。与最优化方法相结合是可以改     

PO45转轮在三港电站的应用

三港电站在水轮机选型中,对选择HL240和PO45两种转轮进行了比较,确认PO45转轮在技术上有蜗壳按给定流速分布规律设计、固定导叶与活动导叶按双环列平面叶栅设计和转轮按准三元理论设计等特点,故具有良好的水力特性,转轮效率高。该电站机组安装并网发电,运行稳定,各项技术指标基本符合设计要求。表2个。     

JF205系列新型水轮机模型的开发研究

JF205系列混流式水轮机模型是中国水利水电科学研究院水力机电研究所新近开发的，适用于150～200m水头段．在试验中，首先对蜗壳、固定导叶与活动导叶、尾水管、转轮等通流部件进行了设计与加工．试验内容有效率试验、空化试验、水压脉动试验、飞逸试验等．通过将试验成果与我国中小型混流式水轮机转轮系列型谱中的相应转轮进行比较可看出，JF205系列水轮机模型具有高效区范围宽、空化性能好、最大单位飞逸转速低等优点，部分转轮的模型最优效率在国内首次突破94％大关．     

可逆式水泵水轮机的试验研究

通过对目前国内外水泵水轮机模型效率水平的对比分析，针对改善提高水泵水轮机效率及其他水力性能的途径和效果进行了试验研究，借鉴国外高水平水泵水轮机通流部件几何形状和设计方法进行了水力模型与转轮的设计，介绍转轮叶片高低压边的修型、导叶和固定导叶双列叶栅中的固定导叶安放角对水轮机和水泵性能影响的试验研究结果．     

手动调桨在小型轴流式机组中的应用

手动调桨在小型轴流式机组中的应用黄冬（湖南零陵水电设备总厂，湖南冷水滩市，４２５００１）在小型轴流式机组设计、制造中由于受结构和资金的限制，一般都做成定桨式。轮叶焊于转轮体上或者轮叶用螺栓固定于转轮体上。前者轮叶安放角不能随水头、流量变化而改变。后者...     

转轮底环抗磨试验

红山嘴电厂水轮发电机组水下转轮、底环及导叶磨损严重，进行修建排砂漏斗工程、改变转轮叶型、叶片金属粉喷焊处理、改变底环结构以及运行科学管理等种种试验，以改善磨蚀，取得了一定成绩。     

水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性

为研究水泵水轮机在泵工况下的内部流态变化对压力脉动和转轮叶片受力的影响,采用 SAS－SST 湍流模型对某一模型水泵水轮机的多个非设计工况进行非定常数值模拟,分析了水轮机 内部流态对导叶与转轮之间无叶区、尾水管内的压力脉动和转轮叶片径向受力的影响。结果表明: 在流量为 40% ～80%设计流量时,导叶区内产生旋转失速,转失速涡团初生于固定导叶进口,并随着流量的降低向活动导叶进口发展,且覆盖区域逐渐增大。旋转失速使压力和过流沿周向不均匀分布, 导致压力脉动和转轮径向受力波动大幅上升。在40%设计流量时,失速涡团发展最为充分,无叶区 压力脉动和转轮受力波动的低频分量幅值最高。旋转失速产生的低频脉动可向尾水管传播,形成的低 频压力脉动幅值约为无叶区低频脉动幅值的10%。当流量低于 40%设计流量时,导叶区旋转失速消失,复杂的涡结构形成的压力脉动低频成分没有周期性。此外,转轮进口的流动分离使尾水管内产生复杂的回流涡结构,导致尾水管内形成频谱丰富的压力脉动; 流量降低使转轮进口回流涡结构的湍动 能增加,导致尾水管内压力脉动幅值大幅上升。小流量工况下,转轮进口的涡结构演变是转轮径向力波动的主要影响因素。     

水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性

为研究水泵水轮机在泵工况下的内部流态变化对压力脉动和转轮叶片受力的影响,采用SAS-SST湍流模型对某一模型水泵水轮机的多个非设计工况进行非定常数值模拟,分析了水轮机内部流态对导叶与转轮之间无叶区、尾水管内的压力脉动和转轮叶片径向受力的影响。结果表明:在流量为40%～80%设计流量时,导叶区内产生旋转失速,转失速涡团初生于固定导叶进口,并随着流量的降低向活动导叶进口发展,且覆盖区域逐渐增大。旋转失速使压力和过流沿周向不均匀分布,导致压力脉动和转轮径向受力波动大幅上升。在40%设计流量时,失速涡团发展最为充分,无叶区压力脉动和转轮受力波动的低频分量幅值最高。旋转失速产生的低频脉动可向尾水管传播,形成的低频压力脉动幅值约为无叶区低频脉动幅值的10%。当流量低于40%设计流量时,导叶区旋转失速消失,复杂的涡结构形成的压力脉动低频成分没有周期性。此外,转轮进口的流动分离使尾水管内产生复杂的回流涡结构,导致尾水管内形成频谱丰富的压力脉动;流量降低使转轮进口回流涡结构的湍动能增加,导致尾水管内压力脉动幅值大幅上升。小流量工况下,转轮进口的涡结构演变是转轮径向力波动的主要影响因素。     

冲击式水轮机转轮的流固耦合及振动研究

为研究冲击式水轮机斗叶内的流固耦合及振动特性对转轮斗叶结构的影响程度,建立了斗叶结构域和流体域的三维数学模型。运用Fluent与Workbench的交互式接口平台,计算了不同水头段下的流固耦合特征。分析得到转轮斗叶在射流流场中的动力特征,归纳了转轮斗叶根部裂纹的生成的主要因素,预测了机组发生共振的可能性。     

减少转轮和导叶空化破坏和泥沙磨损的措施

右江百色水电站是一座中高水头的大型水电站，水轮机转轮叶片和导叶处的流速较高，会产生空化导致空化破坏，在汛期过机水流泥沙含量较大，会产生泥沙磨损，论述了水轮机采购招标时采取的减少转轮和导叶空化破坏和泥沙磨损措施，并进行了简要分析。     

水轮机转轮内部的流动分析及叶片翼型设计

本文讨论基于现代的CFD(计算流体动力学)技术进行水轮机转轮叶片的设计,并结合某电站的具体要求给出设计实例,应用CFD技术首先进行了初始转轮与导叶的联合分析计算,根据计算结果优化设计了新转轮.结果表明,新转轮与初始转轮相比性能有很大程度的改进,水力试验表明新转轮的水力性能完全达到了设计目标.