斜流式水轮机转轮叶片

本发明涉及一种斜流式水轮机转轮叶片，通过对斜流式水轮机的研究，采用系统设计，综合考虑水轮机性能指标与几何参数各特性间的影响，应用斜流式水轮机的设计方法和优化理论，对该叶片建立了合理的流动模型，利用准三元理论，通过对S1／S2流面进行迭代计算，设计制造出具有良好水力性能的斜流式水轮机转轮。     

沙水中轴流式水轮机的优化设计及其CAD系统

本文作者从流体动力学出发 ,依据多相流动理论 ,研究了轴流式水轮机过流部件中的沙水运动、泥沙磨损机理及流动特性 ,分析它们之间的关系 ,优化流道参数。并利用奇点分布法来设计轴流式水轮机转轮叶片 ,开发出了轴流水轮机的转轮叶片水力设计的CAD系统 ,给出一具体算例。     

超低水头轴流式水轮机反问题设计及水力特性研究

基于准三维的反问题设计方法,设计了可用于低水头可再生能源开发的超低水头轴流式水轮机的导叶和转轮叶片.导叶为等厚叶片,转轮叶片采用空化性能良好的NACA 66(MOD)翼型.设计中根据给定的进出口边环量分布及叶片表面载荷分布,在满足无撞击进口水流条件下,计算、调整叶片剖面翼型的拱度和安放角.为了验证设计方法的有效性,还对该轴流式水轮机进行了全流道的三维定常湍流计算.计算结果表明:流道内水流流动平顺,水力损失小,最高效率可以达到92.16%,且在较宽的水头变幅内,水轮机均具有良好的水力性能.     

沙水中轴流式水轮机的优化设计及其CAD系统

本文作者从流体动力学出发，依据多相流动理论，研究了轴流式水轮机过流部件中的沙水运动，泥沙磨损机理及流动特性，分析它们之间的关系，优化流道参数，并利用奇点分布法来设计轴流式水轮机转轮叶片，开发出了轴流水轮机的转轮叶片水力设计的CAD系统，给出一具体算例。     

基于BladeGen的混流水轮机转轮叶片优化研究

基于CAD-CFD软件对混流式水轮机转轮叶片优化进行研究,使用Workbench/BladeGen进行参数化造型,结合CFD实现了对转轮整体性能的优化设计。首先根据二元理论设计出适用水头为140 m～170 m的混流式水轮机转轮,根据流场数值分析结果,利用BladeGen控制与优化转轮的几何参数,最终改善了流态并提高了效率。BladeGen可以方便地控制转轮的结构参数,便于探讨水轮机结构与性能的复杂关系,在水力机械设计中具有较好的应用前景。     

轴流式叶片的改进升力法设计与研究

针对我国轴流泵以及轴流式水轮机效率普遍偏低的情况,考虑到轴流叶片外缘、轮毂处的边界层及间隙流的影响,在轴流式叶片设计的传统升力法模型中引入修正系数A(R,δ)进行改进,得到了改进升力法设计模型,同时应用传统升力法和改进升力法对一轴流式水泵和水轮机叶片进行了对比设计,并利用NUMECA软件进行流动模拟,分别得到转轮(叶轮)叶片表面及轮毂、轮缘处的速度-压力分布以及各工况的效率.计算结果证明了改进升力法较传统升力法好,改进效果显著,有效地提高了轴流式水力机械的效率,改善了轴流式水力机械内部流动的速-压分布.为轴流式叶片的设计提供了一种新的计算模型.     

气蚀引起的水轮机转轮金属损失量的确定

气蚀引起的水轮机转轮金属损失量的确定（加拿大）Ｊ．Ｌ戈登本文提出了确定水轮机转轮叶片负压侧气蚀浸蚀金属失重的经验公式。水轮机淹没深度作者在以前发表的论文中曾论证过水轮机转轮的安装高度是转轮叶片数目（ｂ）和转轮喉部流速（Ｖ）的函数。在卧式机中，通过将起...     

水轮机叶片裂纹产生原因及对策

水轮机叶片裂纹普遍存在,严重的裂纹将对电站造成较大的安全隐患。本文通过对水轮机转轮叶片运行过程中产生裂纹的原因分析,得出焊接工艺不佳与设计缺陷通常是叶片裂纹产生的主要原因。此外介绍了水轮机叶片裂纹修复的方法,处理后运行中未在出现裂纹,取得了良好的效果。     

涡动力学诊断在贯流式水轮机数值模拟中的应用

为了研究贯流式水轮机中涡结构、涡演化和涡的相互作用,基于RNG k-ε湍流模型和涡动力学诊断方法的正则化螺旋度、边界涡量流(boundary vorticity flux,BVF)诊断等,对贯流式水轮机某工况下的涡旋运动进行数值研究。研究发现:水轮机转轮正面叶片进水边和轮毂靠近出水边处存在旋转方向和水流流动方向相反的涡旋,背面处轮毂靠近进水边存在旋转方向和流动方向相同的涡旋,水轮机转轮叶片上存在流动分离区以及BVF峰值区。涡动力学诊断在贯流式水轮机上的应用为水轮机转轮优化提供了全新的视角,为改变水轮机内流动情况提供了新的思路。     

黄河水流对轴流式水轮机磨蚀及其防护研究

由于黄河水流的特性,轴流式水轮机磨蚀严重的部位依次是叶片背部、叶片正面、转轮室(中环)、导水叶等。通过对其磨蚀规律的分析,提出了相应的防护措施,如:聚氨脂涂层、高速氧燃喷涂、优化转轮设计等。试验证明,这些防护措施均取得了显著效果。     

基于CFD的水轮机叶片对转轮流场的影响分析(英文)

采用FLUENT软件对长短叶片混流式水轮机HLA351转轮在额定工况下进行了三维定常数值模拟,较好地预测了转轮内部流场详细情况.计算结果表明,增减短叶片,转轮内部流态出现了较大的变化,其中长短叶片结合式转轮流态最好,水力性能最优,长叶片转轮次之,短叶片转轮较差.     

轴流式转轮叶片优化设计数学模型的建立

本文采用最优化原理和ＣＡＤ技术，对轴流式水轮机转轮叶片优化水力设计进行了理论分析和应用研究。     

水轮机转轮叶片几何参数与其能量性能的关系—三维粘性流场计算在水轮机中的

通过三维粘性流场计算，探讨了水轮机转轮叶片几何和对转轮能量特性的影响。     

大型水轮机叶片制造技术的新进展

转轮叶片制造技术是水轮机制造业的关键技术之一。近十几年来，水轮机迅速朝着巨型化方向发展。一些先进设计制造技术在水轮机行业中逐步得到开发并推广应用，在大型水轮机叶片制造技术方面取得较大的新进展。本文简要介绍从材料、毛坯、加工成型、质量控制等大型水轮机叶片制造过程中主要的技术进步。     

基于ACIS的水轮机转轮三维造型技术

传统的水轮机转轮设计包括流体动力学设计和几何设计 ,在几何设计中采用二维木模图来表示叶片 ,不能满足数字化设计与制造的要求。作者介绍利用VC 和ACIS开发转轮的三维造型及实现方法 ,通过三维造型功能的开发 ,实现转轮流体动力学设计与三维几何设计一体化     

确定水轮机转速的一种新方法

<正> 在水轮机制造行业中,确定水轮机转速的现行方法是导出每种型号水轮机的比转速和净水头之间的经验公式。因而,水轮机转速变成水头、直径和转轮进口速度的函数。前两篇文章中,作者阐明了转轮叶片数目对水轮机装置有直接影响。叶片数目也影响到水轮机的转速。本文将表明,在考虑了转轮叶片的数目和尾水管型式后,有可能导出一个更精确的水轮机转速方程。该方程能用于各种类型的反击式水轮机。(明槽式、灯泡式、卡普兰式、定浆式和混流式)这个新的方程是在对于155台水轮机组分析的基础上而建立起来的。 Schweiger和Gregori导出了比转速的最新公式,如下所示比转速n_q和水头h之间的三     

混流式水轮机转轮叶片残余应力测试

本文对岩滩电厂水轮机转轮叶片经常出现裂纹的实际问题,应用盲孔释放法实测了轮转叶片裂纹经补焊处理后热影响萄残余应力,为分析转轮叶片裂纹原因提供了试验依据。     

混流式水轮机转轮模态计算及振动特性分析

为深入探究水轮机转轮在运行过程中出现裂纹甚至断裂的原因,以国内某电站所使用的混流式水轮机为研究对象,基于单向流固耦合理论,采用ANSYS CFX和workbench平台对水轮机全流道进行数值计算,得到水轮机转轮自由模态和预应力模态前6阶的固有频率和振型,并将转轮的固有频率与各水力激振力频率进行比较,分析其变形及振动特性。研究结果表明:水轮机转轮最大变形主要位于转轮上冠、下环以及叶片出水边中部;转轮的振型主要表现为摆动、绕轴旋转、弯曲及沿轴向方向上下振动;水轮机在转速n=272.7 r/min下运行时,激振频率与低阶固有频率相近,机组易发生共振。     

渔子溪电站水轮机转轮叶片泥沙磨损研究

渔子溪系山区河流,泥沙含量大,渔子溪电站水轮机转轮的泥沙磨损严重。本文通过数值计算和试验分析的方法,对渔子溪电站的水轮机进行沙水流动的数值模拟和水轮机转轮叶片的泥沙磨损试验,得到水轮机转轮的泥沙磨损情况,预估出转轮的磨损寿命,并提出抗泥沙磨损的措施。研究结果对优化渔子溪电站水轮机运行策略提供了重要依据,用以指导电站运行管理人员有针对性地回避发生严重磨损的运行工况,以此达到保证机组安全运行、减轻转轮磨损、延长转轮使用寿命、最大程度减少电量损失的目的,同时也对其他多泥沙河流水轮机抗磨研究和运行具有重要的指导意义。     

轴流式转轮三元粘性流动数值计算

为进一步提高轴流式转轮的设计精度与性能,采用时均Navier-Stokes控制方程,标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,对一轴流定浆式水轮机转轮内三元粘性流动进行了数值模拟。提出了水力损失计算方法,获得了转轮的预测效率。分析了转轮内部流场分布规律,建立了叶片表面压力在包角范围内的变化曲线,有助于认识转轮内真实流动现象,为改善设计提供可视化数据支持。