西龙池抽水蓄能电站内加强月牙肋岔管水力特性研究

通过水力数值计算、水力模型试验对西龙池抽水蓄能电站内加强月牙肋岔管水力特性进行了较系统的研究,总结了内加强月牙肋岔管主要体形参数对其水力特性的影响规律,并对内加强月牙肋岔管体形参数选择提出建议。     

抽水蓄能电站岔管导流板体型研究

岔管体型对抽水蓄能电站水头损失影响较大,间接影响到电站的运行效益,岔管体型优化是当前研究的一个热点问题.为减小岔管的水头损失,本文在传统岔管设计基础上,提出一种新的岔管导流板设计方法.采用突缩管验证了数值模拟的准确性,通过数值模拟比较了有无导流板的岔管的流速分布,对岔管导流板的体型进行了优化.结果表明:岔管导流板能够减...     

抽水蓄能电站岔管月牙肋体型研究

岔管体型影响抽水蓄能电站的效益,月牙肋属于岔管内部的结构部件,其体型优化具有实际应用意义。为优化月牙肋体型,降低抽水蓄能电站的效益损失,本文采用CFD方法,比较不同肋宽比下,岔管的流态变化、水头损失变化和年效益损失变化,得到岔管月牙肋的最优体型。结果表明：岔管肋宽比越大,流态越差,单一工况下水头损失变化不大,但电站年效益损失影响较大,最优体型为肋宽比等于0,将肋板全部外伸,可减小4.37%的水头损失和6%的效益损失。     

埋藏式内加强月牙肋钢岔管结构研究

本文结合实际工程采用几何比尺为1∶6的物理模型试验方法,用不同材料分层组合模拟围岩,对水电站内加强月牙肋钢岔管与围岩联合承载的工作机理、围岩分担内水压力的规律进行分析。结果表明:钢岔管外围围岩承担了20%~40%的内水压力荷载。     

对称Y型月牙肋钢岔管内压下弹塑性分析

为了研究月牙肋钢岔管在内水压力下的应力分布特点,确定超载情况下塑性区的出现部位及塑性的发展程度,以某水电站月牙肋钢岔管实际工程项目为例,建立带弹性地基的岔管有限元模型,开展水压试验工况下正常内水压及超载内水压的静力弹塑性分析。对不同管壁厚度和内水压力下塑性区域、第一主塑性应变和Mises应力进行了分析,表明:在内水压力作用下,塑性区域集中出现在管壳与月牙肋板相贯线附近主岔管最高点内壁处,月牙肋板与岔管接缝处附近出现小部分塑性区域。为月牙肋钢岔管的加肋补强及钢筋混凝土外包提供了设计依据。     

基于CFD的抽水蓄能电站岔管水力优化

抽水蓄能电站岔管体型及其内双向水流流态对水头损失影响较大,直接关系到电站运行效率和长期效益,近年来受到高度关注.在满足结构要求的前提下,本文以减小岔管水头损失为主要优化目标,应用CFD技术对抽水蓄能电站岔管进行水力优化.首先介绍数学模型和计算方法,并通过与实验数据的对比验证计算模型.在确认计算准确性的基础上,以月牙肋岔管为对象,分析肋宽比、分岔角、管径比、扩散率等体型参数对岔管水头损失影响的规律,为岔管体型优化提供依据.接着计算一管四机连续分岔的岔管群,探讨相邻岔管之间的水力影响.进而以某抽水蓄能电站岔管为例进行水力优化分析,给出优化体型.最后总结体型优化规律,指出岔管设计中应注意的事项.     

卜形岔管水力特性研究北大核心CSCD

提出在不改变分岔角角度的同时,通过设置直线倒角,以应对分岔角应力集中问题。通过数值模拟方法,研究了设置倒角的卜形岔管水力特性,具体对比分析了不同结构参数的圆弧形、直线倒角体型岔管汇流的水流流态、泄流能力和压强特性。结果表明,直线倒角体型岔管流场平顺,主流流向与支管轴线的一致性较好,而圆弧形倒角体型岔管的流场顺畅性相对较差;对于相同的倒角半径,直线倒角体型岔管的泄流能力优于圆弧形倒角体型岔管,且倒角半径越大,对泄流能力的影响越大,与无倒角时相比,直线倒角与圆弧形倒角体型岔管泄流量最大降幅分别为0.5%、6.8%;直线倒角体型岔管压强分布特征与无倒角体型岔管较为接近,但圆弧形倒角体型岔管与之有明显区别,存在局部低压区。     

西龙池抽水蓄能电站内加强月牙肋岔管围岩分担内水压力设计

埋藏式岔管国内外基本按明管设计,围岩分担内水压力仅作为一种安全储备。西龙池抽水蓄能电站岔管HD值远超过国内已建工程规模,在国内首次采用考虑围岩分担内水压力设计。本文重点介绍西龙池岔管考虑围岩分担内水压力设计成果。首先通过三维有限元结构分析,较系统研究岔管围岩分担内水压力的规律,并初步提出埋藏式岔管的设计原则;通过1∶2.5比尺的现场结构模型试验,最终确定埋藏式岔管设计参数和验证有限元计算成果。     

抽水蓄能电站渐扩形衔接对称岔管水流阻力特性试验研究

结合江苏宜兴抽水蓄能电站钢岔管试验研究任务，利用图像显示技术定性地观察了岔管内的水流情况，在含弯道和岔道的试验段前后断面旧测压强差，通过水头损失分析，对含弯道的渐扩形衔接对称岔管的水流阻力特性进行了研究，结果表明在双机发电，单机发电、双机抽水和单机抽水等不同运行工况下水流进入阻力平方区的临界诺数是不同的，给出了相应的临界雷诺数阻力平方区的局部损失系数。     

卜型岔管水力模型试验及三维数值计算研究

结合无锡马山抽水蓄能电站卜型岔管试验研究,对卜型岔管不同工况的水流流态、水头损失等水流特性进行了水力模型试验与数值计算研究,试验中发现并成功地模拟出二次流流态。数值计算采用Reynolds应力方程模型(RSM)的湍流模型,应用有限体积法和二阶迎风格式,速度场与压力的耦合计算采用Simplec。研究结果表明,计算与试验结果吻合较好。卜型岔管在不同运行工况下的水头损失差别较大,多数工况下流态分布比较均匀,总体能量损失较小,适合工程中优先选用。     

水电站岔管有限元计算与分析

采用三维有限元法对斯登沃代二级水电站月牙肋岔管进行结构计算,通过对四种方案计算结果的对比分析,推荐了月牙肋岔管结构优化设计方案,为施工详图阶段的设计提供了依据,使其结构布置安全、合理、经济,满足运行要求。     

抽水蓄能电站尾水岔管水流运动及阻力特性试验研究

结合江苏宜兴抽水蓄能电站尾水岔管试验研究任务,利用粒子图像测速（PIV）系统测量了岔管内的水流流态,同时在含弯道和岔管的试验段前后断面上量测压强差,通过水头损失分析,对尾水岔管的水流阻力特性进行了研究。结果表明岔管段的水流运动和抽水蓄能电站的运行工况有密切关系,双机发电和双机抽水时岔管内的水流运动平顺,无明显的漩涡,单机发电及单机抽水工况未过流支管内有明显的漩涡运动。岔管内水流阻力特性实验结果表明在不同运行工况下水流进入阻力平方区的临界雷诺数是不同的,并获得了相应的临界雷诺数和阻力平方区的局部水头损失系数,为工程应用提供参考。     

对称Y形钢筋混凝土岔管三维有限元分析

采用通用的有限元计算软件,对黄鱼塘水电站对称Y形钢筋混凝土岔管进行了三维有限元分析。给出了岔管在施工和运行过程中各种工况下的应力和位移分布规律,为对称Y形钢筋混凝土岔管结构的设计和施工提供了一定的参考依据     

螺旋肋片管省煤器的试验研究

针对吉林热电厂光管省煤器磨损严重的情况，简要阐述了影响磨损的因素和采取的措施，借鉴国内外螺旋肋片管省煤器的应用经验，完成了施工方案的优化设计，进行了试验研究，得出了有实用价值的结论。     

冲击式水轮机岔管的强度分析与试验研究

本文应用结构分析软件Master对冲击式水轮机岔管的刚强度进行分析,结果表明,焊接处的加强筋可以降低岔管的应力,同时通过试验方法验证了理论计算的准确性.     

西龙池抽水蓄能电站高压岔管考虑围岩分担内水压力设计现场结构模型试验研究

西龙抽水蓄能电站岔管规模远超过国内已建工程,为降低制作、安装难度,考虑岔管与围岩联合受力设计。在大量结构分析基础上,通过现场结构模型试验对埋藏式岔管实际受力状态和施工工艺的模拟,为设计参数取值、岔管与围岩联合受力规律研究,提供重要的科学依据。     

螺旋肋片管省煤器的试验研究

针对吉林热电厂光管省煤器磨损严重的情况，简要阐述了影响磨损的因素和采取的措施，借鉴国内外螺旋肋片管省煤器的应用经验，完成了施工方案的优化设计，进行了试验研究，得出了有实用价值的结论。     

不连续双斜向内肋管污垢特性实验研究

以松花江水为工质,采用对比的实验方法对不连续双斜向内肋管与光管的传热和污垢特性进行研究,并用数值方法模拟不连续双斜向内肋管内流场和壁面剪切力。结果表明:随着流速的增加,不连续双斜向内肋管Nu数的增长趋势开始变缓;不连续双斜向内肋管在3种流速下都出现结垢诱导期,流速高时诱导期会相对更长,说明其内肋对管型结构会延长结垢时间;管内流速约达到0.5m/s后,提高流速对污垢热阻的影响已不明显,且与不连续双斜向内肋管传热特性的变化趋势相关;由于不连续双斜向内肋管的内部流场和剪切力的周期性变化,不连续双斜向内肋管的换热和抗垢性能均优于光管。     

管-管和管-板电极介质阻挡放电特性研究

电极结构对介质阻挡放电(DBD)的放电特性有重要影响,研究和比较不同电极结构DBD的放电特性,对优化DBD反应器结构和提高放电效率具有重要意义。笔者实验研究和比较了大气压空气中管-管电极和管-板电极DBD的放电特性,比较了它们电压电流波形图、李萨育图形以及发光图像的区别,研究了不同电压幅值下放电参量的变化,并从放电机理上对实验结果给出合理解释。结果表明:管-板电极DBD的电气特性和发光特性与管-板电极DBD有明显的区别,相对于管-管电极DBD,管-板电极DBD的放电更稳定,放电细丝分布更均匀;随着外加电压幅值的增加,两种电极结构DBD的放电持续时间、电流幅值、放电功率和传输电荷量都增加,在相同外加电压幅值下,管-板电极DBD的各参量均大于管-管电极DBD。     

螺旋肋片管省煤器的应用研究

本文简要地阐明了影响锅炉省煤器磨损的因素,介绍了螺旋肋片管省煤器的特点;特别是根据国内外螺旋肋片管受热面的研究结果和使用情况,提出了螺旋肋片管省煤器设计和制造的若干建议。据此,针对一台670t/h锅炉进行了施工方案的优化计算,最后将设计计算的结果与原光管省煤器进行了技术经济比较,得到了具有实际意义的结论。