变截面涡轮增压器三维流场的模拟计算

舌形挡板涡轮增压器的效率问题一直是制约其发展的关键所在,因此对其蜗壳内流场的仿真就显得很重要。本文通过Pro/E建立蜗壳流动区域的几何模型,而后使用ANSYS-ICEM对模型进行网格划分,然后利用STAR-CD对划分后的网格模型进行了计算。对不同挡板开度时蜗壳内的流场进行了模拟,得到了出口速度的分布状况,这对提高增压器...     

双蜗壳内部定常湍流数值研究

为研究双蜗壳内部流场特性及其结构形式对流场的影响,对双吸离心泵的双蜗壳内部定常三维湍流进行了全流道数值模拟。数值方法基于雷诺时均N S方程,采用了标准k ε湍流模型,并通过SIMPLE算法进行速度压力耦合。计算得到了蜗壳内部断面的速度矩、速度矢量以及压力等参数的分布图,并获得了水泵的外特性以及蜗壳水力损失占总损失的比重。计算表明:该方法可较好地模拟双蜗壳的非均匀进口条件;进口回流和横截面内的二次流现象与蜗壳隔板的结构有重要关系;计算扬程和设计扬程吻合比较好。     

导流板角度对CG型混流泵影响的试验研究

为了减小蜗壳式混流泵内水流因升力作用对蜗壳的斜向冲击,设计加工了3个不同导流板角度的CG型压水室,与比转数n_s=350的混流泵叶轮组合成CG型混流泵,运用试验研究结合理论分析的方法,研究了CG型压水室导流板安放角度对水泵性能曲线的影响。结果表明:导流板角度越小时,泵内液体回流造成的水头损失越小;在低流量处,导流板安放角度越小时,水泵扬程越高;在30°、45°、60°3种导流板安放角中,30°为最优值,导流板安放角为30°时最高效率点处的效率最高。     

核电站重要厂用水泵叶片磨损对其性能的影响

为研究叶片磨损对重要厂用水泵水力性能、内流特性等的影响,应用CFD 软件基于标准k?ε 湍流模型,通过数值计算方法对重要厂用水泵进行定常与非定常计算,分析叶片不同程度磨损下蜗壳流道内水力性能、内流特性、压力脉动的情况。结果表明:叶片磨损会使叶轮流道内湍动能增加,局部产生低压区;随着磨损程度的增加,低压区逐渐向叶轮流道内扩散并最终至全部流道,使重要厂用水泵流场运行不稳定,扬程、效率降低,磨损5/20 时扬程和效率与未磨损时相比均降低1.2%;随着磨损程度的增加,压力脉动的波形变得紊乱,轴频幅值仅次于主频,且越来越高,开始占据主导地位;频域图中,峰值随着磨损程度的增加逐渐上升,说明叶片磨损使泵内流动变得不稳定,波动加剧。     

钢筋混凝土蜗壳原型结构应力试验的初步探讨

钢筋混凝土蜗壳由于其有着渐变而不规则的外形,边界条件又很复杂。给结构计算和模型试验的简化处理造成较大的困难,其成果和工程结构实际状态相差较大,因此有必要通过原型试验获得结构在实际运行中的真实应力.本文通过青铜峡电站钢筋混凝土原型结构应力试验,获得了一批钢筋混凝土蜗壳应力的重要资料,在与计算和模型试验进行对比之后,还对蜗壳水箱功能进行了初步探讨,为进一步分析钢筋混凝土蜗壳应力提出了有益的建议.     

离心通风机蜗壳宽度的确定

本文采用正交回归试验方法,就不同的蜗壳宽度对效率的影响进行试验研究,得出了效率最高时的蜗壳宽度。     

蜗壳结构对离心式风机性能影响

从探讨火电厂离心式风机运行效率较低的原因入手，着重分析了风机蜗壳和叶轮的适配关系，并就此进行了试验研究，结果表明：适当减小风机蜗壳的张开度，将使风机的实际运行效率和调节效率均有一定程度的提高。对以安全、经济运行为目的的电站风机的节能改造提供了一条较为经济可行的途经。     

计算机水冷循环泵设计方法研究

依据生产商对计算机水冷循环泵的性能要求,利用叶片式泵与风机的基本理论,确定了水泵的结构型式,在合理选择基本设计参数的基础上,采用隐函数求导和坐标变换方法,对水泵的叶轮叶片和蜗壳型线进行了设计计算,完成了该种水泵的结构设计,实验表明,该种水泵完全满足设计要求,并且具有体积小、结构合理、成本低等的优点。     

蜗壳进口截面对液力透平径向力的影响

借助ANSYS-FLUENT软件,通过对一单级液力透平的蜗壳进行再设计,对液力透平在不同蜗壳进口截面情况下的径向力特性进行研究,并分析透平性能的变化情况。结果表明:透平径向力随蜗壳进口截面直径的增大而呈线性增大,当蜗壳进口截面直径大于一临界值时,径向力又缓慢下降;径向力合力的方向与隔舌的相对位置在小流量时为60°~90°,在大流量时为110°~150°;隔舌区域的流动对径向力的分布有较强的影响,经过蜗壳再设计后透平的效率要高于原透平的效率。       

谈水泵装置的运行效率

水泵广泛应用于城镇供水及各行业,且多为长期经常性运转,提高其装置的运行效率,对尽量合理利用能源,降低运转成本有着重要意义。下面就大量应用的离心水泵装置的运行效率问题加以讨论,以期有助于水泵节能工作的开展.     

可逆式水轮机水泵断电变工况研究

针对抽水蓄能电站稳定性的要求,利用可逆式水轮机水泵工况断电过程中蜗壳出水边的压力始终保持恒定(水轮机工况的水头)、机组转速连续变化这一规律,在Fluent软件中变换转轮的边界条件设置,达到模拟可逆机水泵断电不同工况点水力变化的目的。计算时采用雷诺时均方程和RNG k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用半隐式方法(SIMPLEC)算法。数值实验结果直观地反映了不同工况点叶片表面的压力分布、蜗壳内部的流场漩涡分布、水力损失等,对可逆式水轮机的转轮设计和结构优化有一定的参考价值。     

清远抽水蓄能电站蜗壳混凝土保压浇筑过程控制研究

清远抽水蓄能电站设计安装4台320 MW可逆式水泵水轮机,总装机容量1 280 MW.机组蜗壳由东芝公司设计生产.该蜗壳阴角空腔较大,在国内同级别电站中尚属首例.经分析研究,采用"吊罐法加埋设泵管法"进行蜗壳混凝土浇筑.根据拟定的方案,采用分层浇筑、均匀控制、逐步冷却等方法,保证了混凝土浇筑的质量,可为类似工程提供借鉴.     

大型水电站充水保压蜗壳结构联合承载分析

蜗壳结构是电站厂房的核心结构物,因此准确获取其应力、应变状态是至关重要的。通过数值计算,采用简化算法对某水电站保压蜗壳结构进行了应力状态和变形情况分析,并与直埋方案做了对比研究,结果表明：从限裂方面考虑保压蜗壳结构有利于机组的安全稳定运行,该水电站采取充水保压埋设方式是合理的;蜗壳外围混凝土各截面最大拉应力值出现在蜗壳顶部,该机组设计保压值偏低,选取1．9MPa保压值比较合理;蜗壳外围混凝土的结构应力值主要是由内水压力所引起的,上部荷载影响很小,仅占5％～24％左右。     

三峡水电站钢蜗壳外围混凝土损伤分析

将损伤力学引入三峡水电站钢蜗壳外围混凝土的非线性计算,研究混凝土由微观到宏观开裂的演变规律,为结构的损伤评估和配筋设计提供重要的参考。采用编制的正交异性三维损伤有限元程序对蜗壳结构进行损伤计算,细致地分析了钢蜗壳不同内水压力时,其外围混凝土的损伤分布规律及应力应变情况。结果表明:三峡水电站蜗壳结构具有较高的安全储备,结构设计合理。     

液力透平进口截面对水力损失及速度矩的影响

为减小液力透平各过流部件的水力损失,提高液力透平的效率,在不同蜗壳进口截面下将一单级液力透平蜗壳的基圆作为一环线,计算沿该环线的切向速度值,根据基圆半径计算出相应的速度矩,并在环线上分别设置4个监测点,利用ANSYS软件计算监测点处的速度矩随流量的变化规律,最后研究蜗壳进口截面对各过流部件水力损失的影响。结果表明:所选液力透平的蜗壳最佳进口直径为65mm,改进后液力透平的效率比原设计下的效率提高了1.83%,且在该蜗壳进口下叶轮进口的速度矩波动幅值最小;随着蜗壳进口直径的增加叶轮进口的速度矩逐渐减小,蜗壳收缩管的收缩率逐渐增加,收缩管中的水力损失逐渐减小。       

电站水泵汽蚀防止

汽蚀现象在水泵运行中经常发生,其对设备和系统带来诸多不利影响.尤其是电站的一些水泵,工作环境比较恶劣,对系统运行又非常重要,需要更加注重汽蚀的防范.研究汽蚀发生的机理和影响因素,探讨汽蚀的防预方法,有针对性地采取措施是非常重要的.     

钢筋混凝土蜗壳健康诊断中的地球物理方法及应用

水力发电工程水轮机组蜗壳在保证导水机构均匀供水、减轻导水机构工作强度等方面发挥着重要作用,在长期运行过程中,混凝土蜗壳经常会出现裂缝、脱空、不密实、蜂窝等缺陷,如不及时处理,将会影响水工混凝土构件的安全性和耐久性,因此,对混凝土蜗壳进行健康诊断就显得尤为重要。本文以“网状普探与定点检查相结合”的综合物探检测思路为指导,采用基于“不同技术原理、不同方法特点、不同探测尺度、不同探测精度”的超声横波反射三维成像法、脉冲回波法、声波反射法、探地雷达法等多种物探方法对蜗壳周边混凝土质量、蜗壳顶部钢衬与混凝土接触状况、混凝土内部钢筋分布及形变状况进行综合检测,最终得出蜗壳周边混凝土缺陷的详细信息,从而为混凝土蜗壳健康诊断提供数据服务和决策支持。案例结果证明,综合地球物理方法是实现混凝土蜗壳健康诊断的有效技术手段,值得在实践中进行推广应用。     

增压器涡轮蜗壳及有叶喷嘴内气体流动的数值计算

对SJ135增压器的涡轮蜗壳及喷嘴用Pro/E进行了流场计算区域的建模,用FIRE软件对蜗壳及喷嘴划分网格,根据计算流体力学(CFD)基本方程和K-ε双方程模型,采用有限体积法对其进行了三维可压缩粘性流场数值计算,得到了内部流动的模拟结果,通过对计算结果的分析,直观地掌握了蜗壳及喷嘴内部的流动情况,找出了蜗壳及喷嘴产生局部流动损失的部位和影响因素,为进一步改进蜗壳通道和喷嘴型线,减少流动损失提高能量转换效率提供了依据.在对双腔半周进气的涡轮蜗壳及喷嘴的流场数值计算中,喷嘴出口采用等压边界条件会对计算结果带来一定的误差.     

液压自动增压阀的结构设计与应用

设计水压系统和供水系统时，都是按照水压系统的最高压力选择水泵，高压水泵结构复杂，对精度要求高，成本高，效率很低，随着压力的升高泵的效率更低，能源浪费严重。1个水压系统中有不同压力的工作机构，如果通过选取高压泵、降低压力以满足低压工作机构的要求，会进一步浪费能源，因此，需研制结构简单、成本低、效率高的水压自动增压阀，通过研究发现，利用低压大流量水泵泵出的部分低压水流推动增压阀，可全自动地将泵出的大流量低压水增压到工作机构对压力的不同要求，研究结果表明：利用低压大流量水泵结合水压自动增压阀增压，达到了显著增效、节能的效果。     

灌排水泵装置的节能

0 引 言 水泵是现代提水灌溉、排水除涝的重要工具。为满足农田灌溉、排水的要求,我国已建成、排泵站50多万座,农用水泵机组保有量450万台套,其中机井机组保有量234万台套,总装机6000万KW。约占农村总动力的40%。据河北省统计,省内1m~3/s以上的固定泵站有1503座,装机容量35.49万KW,机井机组保有量60多万台套,井泵总装机655万KW。 目前由于水泵的选型、配套、安装、管理等诸多因素的影响以及设备老化等原因,致使水泵的装置效率较低,造成能源的浪费。如有的泵站装置效率仅有20％左右,机井水泵装置的装置效率只有10％多一点。这与《泵站技术管理规范》及《农用机井技术规范》要求的装置效率有很大的差距,这同时也说明了水泵装置节能的潜力是非常大的。 水泵装置的效率可表示为: