专利成果介绍

斜流式水轮机转轮叶片专利号:ZL200410081515·5专利权人:西华大学发明(设计)人:张礼达余波陈冬冬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     

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...     

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。     

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。     

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。     

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。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（ｌ／ｔ，ｄＢ，ｓ等），工作参数（ｎ１，Ｑ１，Ｈ，Ｄ１等）与特性指标（ｎｓ、σ等）之间变化关系的多目标约束非线性规划的优化水力设计数学模型。     

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。     

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     

颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹研究

根据颗粒在流场中的受力公式，推导出了低Ｒｅ下颗粒在水轮机导水机构至转轮进口绝对运动的运动轨迹通解方程及高Ｒｅ下轨迹计算方程。在采用相对坐标的基础上，推导出了颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹方程。最后，计算了不同颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹含砂水中的转轮抗磨蚀设计提供了理认依据，具有重要意义。     

中小型水电站水轮机转轮改型设计的探讨

作者通过对我国中小型水电站发展现状的论述 ,分析了在中小型水电站技术改造中水轮机转轮改型设计的必要性和可行性 ,并结合当今科技的发展对水轮机转轮设计、强度分析、测试和成型的新技术进行了初步探索     

水轮机转轮图形数据库的设计方法研究

本文应用计算机图形学,数据结构理论和数据库技术对水轮机转轮进行计算机辅助设计,并建立了水轮机转轮图形数据库及其管理系统,实现图形数据的计算机管理。     

颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹研究

根据颗粒在流场中的受力公式．推导出了低Ｒｅ下颗粒在水轮机导水机构至转轮进口绝对运动的运动轨迹通解方程及高Ｒｅ下轨迹计算方程。在采用相对坐标的基础上，推导出了颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹方程。最后，计算了不同颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹含砂水中的转轮抗磨蚀设计提供了理论依据，具有重要意义。     

混流式转轮叶片优化设计的理论探讨

本文针对混流式转轮水力设计中的一些具体问题，综合参考气体透平机械和平面叶栅的优化设计方面的研究成果，结合混流式转轮的流动特点，建立了一套较为完整的混流式转轮叶片的优化设计数学模型，使混流式水轮机转轮叶片在回转流面上的叶型优化设计问题归结为非线性规划问题的最优化解，如将该方法与已开发的水力ＣＡＤ系统结合使用，将会使水力ＣＡＤ系统发挥更大的作用。     

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.     

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。     

水轮机转轮图形数据库的设计方法研究

本文应用计算机图形学、数据结构理论和数据库技术对水轮机转轮进行计算机辅助设计,并建立了水轮机转轮图形数据库及其管理系统,实现图形数据的计算机管理。     

水轮机转轮的计算机辅助几何设计及图形系统

本文介绍在以长城系列微机为核心组成的,CAD工作站上开发的水轮机转轮的计算机辅助几何设计及图形处理系统(BLDCADG)。该系统是综合运用现代计算几何学,计算机图形学及现代水轮机转轮设计方法于水轮机设计制造中的成果,它还可用于其它具有复杂曲面零件的几何设计和图形处理。BLDCADG采用FORTRAN77语言设计,源程序序约350KB,以多级汉字菜单为人机交互界面。本系统已成为水轮机转轮设计制造中的一个有力工具,取得了明显的经济效益。     

大型水轮机分瓣转轮焊接应力测量

大型水轮机分瓣转轮焊接应力是转轮产生变形的重要因素之一，提出了用X射线测量大型水轮机分瓣转轮焊接应力的新方法，给出了二滩水电站用该方法测量的结果，并指出大型水轮机分瓣转轮结构设计时必须考虑上冠和下环的联接方式，采用卡栓联接的分瓣转轮易于产生较大的残余焊接应力，卡栓联结工艺不利于转输整体退火工艺的采用，将其应用于大型水轮机分瓣转轮尚需进一步深入研究。     

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。