AutoCAD在水轮机设计中的应用

本文将水轮机过流部件的水力设计与ＡｕｔｏＣＡＤ软件相结合进行水轮机设计计算机绘图，建立了计算分析与优化、数据库系统和水轮机设计计算机辅助绘图于一体的现状水轮机设计的ＣＡＤ系统，它可用于水轮机蜗壳、导叶、转轮、尾水管等过流部件和水力机械结构设计。     

基于性能预测的水轮机水力优化设计

本文分析水轮机过流部件内的三维流动特点及现行的水力设计方法存在的问题，提出了在采用传统的过流部件水力设计进行流道初步设计后，考虑各过流部件耦合作用关系，对整个流道进行三维粘性流动计算分析及性能预测，以流场数值模拟取代模型试验，修改完善设计的水力优化设计思想和方法。以某混流式水轮机设计为例，给出性能预测和部分优化设计结果，证明文中提出的思想和方法是切实可行的。     

黄河小浪底水力发电机组转轮活动导叶表面防护设备工艺

水轮机过流部件中，转轮和活动导叶的流体磨损，汽蚀损伤是最严重的，尤其在高泥沙含量中工作的水轮发电机组。为保障水轮机发电机组的安全运行，对转轮和活动导叶防护技术的研究十分重要。     

水轮机引水部件的水力损失模型

本文建立了水轮机引水部件的水力损失模型，并用该模型对两算例进行了损失计算，计算结果表明：该模型能反应出引水部件水力损失的变化趋势，新提出了蜗壳水力损失模型更切合实际，可用于水轮机引水部件的水力优化。     

大石峡水电站水轮机防泥沙磨蚀综合措施

多泥沙河流水轮机过流部件的磨损和空蚀,会造成机组效率的严重下降,不但影响电站的经济效益,更关系到电站的运行安全。混流式水轮机在水头相对较高时,由于内部流速也相对较高,其过流部件的磨蚀问题会更加严重。依托新疆大石峡水电站,对水轮机的水力设计优化、水轮机过流部件的结构设计、泥沙磨损深度分析与大修周期预判、过流部件喷涂及现场修复方案等方面开展分析,提出多泥沙河流水轮机过流部件预防泥沙磨蚀的系统解决方案,为多泥沙水流中的水轮机防泥沙磨蚀提供借鉴。     

碳化钨热喷涂工艺在转轮活动导叶表面防护的应用

水轮机过流部件中,转轮和活动导叶的流体磨损,汽蚀损伤是最严重的,尤其在高泥沙含量中工作的水轮发电机组。为保障水轮机发电机组的安全运行,对转轮和活动导叶表面防护技术的研究十分重要。     

可逆式水泵水轮机的试验研究

通过对目前国内外水泵水轮机模型效率水平的对比分析，针对改善提高水泵水轮机效率及其他水力性能的途径和效果进行了试验研究，借鉴国外高水平水泵水轮机通流部件几何形状和设计方法进行了水力模型与转轮的设计，介绍转轮叶片高低压边的修型、导叶和固定导叶双列叶栅中的固定导叶安放角对水轮机和水泵性能影响的试验研究结果．     

水轮机导叶双列叶栅的水力优化

以水力损失为目标函数，对固定导叶，活动导叶叶型及周向相对位置进行了优化，计算结果表明：与常规方法相比，本文方法用于水轮机导叶双列叶栅的水力设计能提高其水力效率。     

混流式水轮机内三维定常湍流数值研究

基于 k-ε紊流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机全流道的三维定常湍流计算.捕捉到了水轮机过流部件内的流场和非最优工况下转轮通道及尾水管内的旋涡结构与演化特征等流动信息.结果表明,水轮机的全通道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构,所得到的结果对进行水轮机的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义.     

水头变幅大的混流式水轮机CFD分析与优化

水轮机稳定性问题一直是研究的难点，对水头高，水头变幅大的电站尤其受到关注，且目前已经投入运行的大型水电站都存在不同程度的振动问题，虽然产生的因素很多，但水力问题是重要因素之一。本结合龙滩水电站水轮机参数优化及稳定性研究项目，通过CFD分析，对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的优化设计，模型转轮共计算了22个工况点，经过优化的转轮延迟了小负荷区涡带的产生和叶片正背面脱流的产生。通过模型试验验证，龙滩水电站水轮机水力性能研究是成功的，研究成果达到了预期目标，CFD分析结果与模型试验结果基本吻合。     

水泵水轮机流动可视化研究

利用PIV流场测试技术，对低比速混流式模型水泵水轮机转轮在水轮机工况下进行了可视化研究，结果表明水泵水轮机模型在设计工况下转轮区的流态较好；在非设计工况下，不管正冲角还是负冲角，翼间流场都会有一定的脱流与旋涡存在。尤其在大流量工况下，在叶片正面形成的脱流漩涡，其位置几乎不变，机组运行比较稳定；在小流量工况下，存在着周期性的脱流漩涡，从进口附近逐渐变化到出口附近，机组运行不稳定。     

混流式水轮机水力设计技术的研究和应用

混流式水轮机是水电站中应用最广泛的机型,其内部通流部件的水力设计影响整座电站的发电效益和稳定运行。本文介绍了近30年来中国水科院水力机电研究所混流式水轮机水力设计技术的研究和应用情况:在国内率先开展混流式水轮机内部流态观测试验研究,建立了水轮机水力稳定性表征形式;创新提出了叶片环量分布模型、叶片翼型计算方法和叶片积叠成型技术;实现了混流式水轮机"量体裁衣"式定制;提出的"丰枯水期双转轮配置"技术攻克了径流式水电站丰枯水期流量差别大、水轮机难以兼顾运行的技术难题;系统总结归纳了水电站技术改造的解决方案和流程。研究成果成功应用于国内外200余座新建和改造电站,取得了巨大的社会经济效益,极大地推动了行业的技术进步。     

基于数值试验的水轮机改造新方法

传统的水轮机改造方法是针对水电站水轮机中拟改造的过流部件和实际运行条件，采用类似新电站设计的多方案设计和模型试验进行性能对比来论证改造方案和验证设计，在水轮机改造过程中，因受到了已有流道的限制，其过流部件与新建电站的设计思路有很大的差异，根据水轮机改造中过流部件设计的特点，基于数字化设计与试验的思想，对全流道进行联合的三维粘性流动数值模拟，在数值模拟的基础上进行性能预测，以数值试验取代模型性能试验，提出一套基于数值试验的水轮机改造技术，并简介该技术在水电站水轮机改造中的实际应用情况。     

水力机械50年业绩与经验

随着西北地区尤其是黄河上游水电建设事业的发展，水力机械专业设计工作也取得了较好的业绩与一定的经验，主要在大型水轮发电机组及其相关设备的优化和选择等技术领域改善了设计方法，提高了设计水平。     

西中电厂ZD661-LH-120水轮机增容技术改造

西中电厂水轮发电机组设计不合理,存在水轮机效率与出力低,汽蚀严重等问题。为此,针对西中电厂的 特点,重新设计,研制了水轮机新型转轮,实现了提效增容技术改造的目的。     

东方电机水泵水轮机水力开发的技术进步

从水泵水轮机水力设计技术、水泵水轮机模型装置设计技术和水泵水轮机模型试验技术等几个方面介绍了东方电机在抽水蓄能电站水泵水轮机水力研究开发上的技术进步。     

基于BP神经网络的水轮机调节系统建模与仿真

采用BP神经网络对水轮机综合特性曲线进行处理,将水轮机非线性特性转换为可用于实时仿真的力矩和流量神经网络,可避免建立水轮机特性变量间复杂的函数关系式。将其应用于水轮机调节系统的大波动过渡过程计算,可使计算更为简洁,且由于曲面是光滑的且导数连续,更容易保证计算过程的收敛。建立的机组非线性模型更贴近实际情况,仿真试验表明应用效果良好。     

基于objectARX的水轮机选型软件

介绍了基于objectARX开发的水轮机选型软件的主要功能和结构,软件由水轮机选型模块、模型综合特性预处理模块和水轮机数据库三部分组成,采用面向对象的开发技术,设计并实现了水轮机特性曲线类,简化了插值计算和数据维护工作.工程应用表明,该软件能极大地提高水轮机选型设计的效率.     

元胞自动机在水轮机特性数据处理中的应用

给出一种基于元胞自动机的曲线逼近方法,并将这种方法应用于对水轮机的特性数据进行数值逼近。实例计算结果表明,使用基于元胞自动机的曲线逼近方法逼近水轮机的特性数据,所得到的逼近结果具有计算精度高、能够真实反映水轮机特性的特点,可以用于水轮机的控制和优化运行等方面。