轴流式水轮机转轮设计程序的开发

介绍了轴流式转轮计算机辅助设计程度的开发要点、设计步骤和程序的主要特点。该程序是采用流线积分法并结合大量优秀转轮的数据库而编制的转轮设计程序，同时，充分考虑了设计人员的经验，使有经验的设计者能方便地输入其设计思想，普通设计者可以利用数据库优化设计结果得到性能优良的转轮。最后，结合D179a转轮的设计实践和模型试验与真机试验结果的比较，说明了该程序的实际使用 效果和设计心得。     

水轮机转轮的优化设计方法及其应用

本文按优化问题的一般提法建立了以Ｖ为优化参量，以空给系数最小和损失系数最小 的水轮机转轮的多目标优化设计模型，它与转轮的反问题计算相结合构成了一个完整的现代设计系统，它可用于轴流式和混流式转轮的优化设计。     

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.     

轴流式水轮机转轮优化设计及CAD应用软件研究

应用计算机技术，结合流体动力学和优化理论，进行了轴流式水轮机转轮的ＣＡＤ应用软件的设计与研究。在转轮翼栅流体动力学理论分析基础上，建立了反映轴流式转轮叶片几何参数与性能参数之间变化关系的多目标约束非线性规划的优化设计数学模型，选用较适宜的计算方法求解。同时应用计算几何学和图形处理等技术，研制出计算速度快，求解精度高，通用性好，操作简便的ＣＡＤ软件。提供了一种既实用而又能得到高精度值的新设计方法。     

基于虚拟仿真技术的水轮机转轮的优化设计

转轮是水轮机的核心部件,直接影响水轮机的正常运行和经济效率.通过传统的实物模型试验的方式研制转轮成本较高,周期又很长.采用计算机仿真实验的方式替代传统的实物模型对混流式水轮机转轮进行优化设计,并介绍虚拟仿真技术在转轮优化设计的应用。     

转轮改造与提高小水电机组的运行经济性

介绍了国内近年新开发的部分优良转轮参数和改造转轮优化设计方法.通过转轮改造实例分析,提出了在小型水轮机技术改造中,针对电站不同使用条件对转轮进行优化设计,以提高小型水电机组运行的经济性,使之发挥更大的经济效益和社会效益.     

基于概率算法的混流式水轮机转轮叶片组合优化模型

讨论了混流式水轮机转轮厂内制作时各叶片组合形式对转轮静平衡的影响,并在VB环境下基于概率算法的寻优方式,建立了叶片组合优化模型。该模型以各叶片的不平衡力矩为目标函数,使用概率算法进行搜索寻优,找出可接受的满意解。应用该模型进行叶片组合优化设计,并与已有机组相比,优化设计结果有明显的优越性,证明了该组合优化模型的有效性和实用性。     

基于概率算法的混流式水轮机转轮叶片组合优化模型

讨论了混流式水轮机转轮厂内制作时各叶片组合形式对转轮静平衡的影响,并在VB环境下基于概率算法的寻优方式,建立了叶片组合优化模型。该模型以各叶片的不平衡力矩为目标函数,使用概率算法进行搜索寻优[1],找出可接受的满意解。应用该模型进行叶片组合优化设计,并与已有机组相比,优化设计结果有明显的优越性,证明了该组合优化模型的有效性和实用性。     

曲库乎水电站水轮机的增容改造

新旧型谱系列模型转轮性能分析结果表明，D06A转轮能量特性及空化特性同时优于HLl60转轮，流道对比得出两种转轮互换性很强，用D06A转轮替代HLl60转轮可增容20％。表2个，图1幅。     

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％。     

八盘峡水电厂5号机组改造及D179a型转轮的应用

Ｄ１７９ａ水轮机转轮是东方电机厂在八盘峡水电厂５号水轮机改造过程中，研制的一个性能优良的模型转轮。实践证明该转轮比瑞典原有ＫＶ４转轮大流量区的效率明显提高，空蚀性能优良，其最优工况点效率可比原转轮提高２．２％，设计点的效率在９２％左右，是２０ｍ水头段性能优良的转轮之一，Ｄ１７９ａ水轮机转轮在八盘峡水电厂５号水轮机改造的情况和现场试验的结果，可供其他水轮机改造和优化时参考。     

龙滩水轮机转轮的设计和制造评述

龙滩水轮机转轮的设计和制造,在特大型机组中具有代表性,尤其是在工地制作700 Mw转轮,更居首次。转轮的设计和制造,由福伊特西门子水电设备公司负责,目前此项工作正在进行中,第一台转轮已组装焊接完毕,并进行了退火热处理。文章就龙滩水轮机转轮的水力设计、模型试验、转轮结构设计、转轮工地制造及转轮的最终验收,进行评述并提出一些建议。     

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。     

百色水利枢纽水轮机转轮浅析

通过对混流式水轮机转轮叶片裂纹的分析以及百色水利枢纽水轮机转轮的设计、制造实际进程的全面了解, 探讨并采取了进一步的优化措施。     

Design and development of guide vane cascade for a low speed number Francis turbine

Guide vane cascade of a low speed number Francis turbine is developed for the experimental investigations.The test setup is able to produce similar velocity distributions at the runner inlet as that of a reference prototype turbine.Standard analytical methods are used to design the reference turbine.Periodic walls of flow channel between guide vanes are identified as the starting profile for the boundary of the cascade.Two alternative designs with three guide vanes and two guide vanes,without runner,are studied.A new approach,for the hydraulic design and optimization of the cascade test setup layout,is proposed and investigated in details.CFD based optimization methods are used to define the final layout of the test setup.The optimum design is developed as a test setup and experimental validation is done with PIV methods.The optimized design of cascade with one guide vane between two flow channels is found to produce similar flow conditions to that in the runner inlet of a low speed number Francis turbine.     

ZZ500-LH-1020水轮机转轮现场静平衡试验方案及优化

ZZ500－LH－1020水轮机更换叶片后需进行静平衡试验，通过合理搭配叶片位置和附加配重，使水轮机重心与机组旋转中心线相重合，以消除水轮机的质量不平衡。针对轴流转桨式水轮机转轮的静平衡试验方案及试验的优化措施，将转轮个体静平衡试验，改进为转轮体与连接体的组合试验，通过其重心计算，球心重心距取值，灵敏度校验等的试验工艺过程，确保转轮残留不平衡力矩达到规程要求。     

峡江水电站大型灯泡贯流式水轮机技术

介绍了峡江水电站的水轮机参数、水力设计及模型试验和结构设计特点。在水力设计方面,采用最先进的CFD计算软件,对过流部件进行优化,特别是转轮叶片,改进叶片进口头部的脱流,提高大流量区的效率及低水头的出力,并通过模型试验进行了验证。为了保证机组整体结构安全性,进行了大量的计算,包括对重要部件进行有限元分析。转轮采用缸动式结构,转轮室叶片转角范围内采用整体不锈钢板模压,并对筋板进行加强。主轴密封采用了可靠的盘根径向密封。导水机构采用弹簧连杆结构,单作用接力器,在重锤重力作用下关机,保证机组的安全性。     

斜流式水轮机转轮准三元设计方法研究

根据准三元流动理论,研究斜流式水轮机转轮叶片的设计方法。推导出对斜流式水轮机转轮更为适用的S1和S2m流面的方程,用有限元法对两个流面方程建立有限元模型,并在S1相对流面首次引入了“等价速度三角形”理论,用轴向速度变化率ζ和流面倾斜参数η来修正因流面倾斜和轴向速度变化而引起叶栅性能变化的影响。利用在两个相对流面间进行迭代求解准三元设计方法,计算出的斜流式水轮机转轮可达到预期设计要求。该设计方法也可推广应用于其他流体机械转轮的设计。     

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。