水轮机过流部件水力设计的研究与发展

本文对水轮过流部件的水力设计研究现状和工业应用作了全面的介绍，就水轮机蜗壳，导叶双列叶栅和转轮的各种水力设计计算方法进行了评述，并对现代水轮机过流部件水力设计的发展方向提出了新的建议。     

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。     

水轮机导叶传动机构易松止动部件改进

针对岩滩水力发电厂水轮机导叶传动机构存在的问题进行分析，提出改进方案，并改进方案，并成功地进行了改进。     

高水头混流式水轮机的发展趋势及水力特点

高水头混流式水轮机是当前较为先进的水轮机设备,具有尺寸小、重量轻、水力效率高等优点。在设程中,考虑了不同部件对水力效率的影响,设计开发了长短叶片转轮和带翼大端面大轴颈偏心导叶,了高水头机组在运行中效率损失、空蚀和磨损等诸多难题。适合多泥沙河流电站开发使用。     

水轮机引水部件的优化设计

以水轮机引水部件的水力损失为目标函数，对蜗壳断面面积，固定导叶，活动导叶叶型及周向相对位置进行了优化计算，计算结果表明效果较好。     

基于熵产理论的水泵水轮机泵模式水力损失分布

基于熵产理论,研究原型水泵水轮机在泵模式不同流量工况下的水力损失空间分布及不稳定流动诱导的主要水力损失存在的位置和变化。结果表明：随着流量增加,总熵产与压差法水力损失变化一致,先显著减小后逐渐增大。间接熵产、直接熵产和壁面熵产与总熵产的变化趋势一致,且间接熵产和直接熵产占主导地位。间接熵产和直接熵产的分布与湍动能的分布基本一致,但直接熵产更靠近主涡区,而间接熵产在流场中具有更宽的分布范围。水泵水轮机流动区域内的水力损失位置强烈依赖于流动条件。小流量工况下高水力损失主要源于无叶区的高速环流、活动导叶区的旋涡以及尾水管弯肘段和直锥段的壁面分离,而蜗壳的水力损失较小。最优工况下的水力损失较小,主要源于叶片尾迹和少数固定导叶流道的旋涡。大流量工况下高水力损失主要源于水流对活动导叶的冲击和不稳定流动在固定导叶区的扩散,以及蜗壳进口处周向间隔分布的旋涡和高速流动,而尾水管的水力损失极小。     

伊泰普混流式水轮机的水力特性

伊泰普混流式水轮机的水力特性迈克尔·库斯东等主题词混流式水轮机，模型试验，水轮机特性，水轮机参数，经验公式，比例，伊泰普水电站前它在水文条件和坝址规模都具备的地方提供巨大的能源．采用大型混流式水轮机再加上这种众所周知的水电机组的优越性．便能获得有效的...     

水轮机活动导叶的耐磨设计及实验研究

通过对含沙水流条件下水轮机导叶的水力损失及磨蚀机理进行分析研究，重新设计制作了活动导叶的翼型，并与现行标准导叶在专门设计的模型实验台上进行了对比实验，得出了一些有价值的结果。为进一步进行导叶翼型的研究提供了有益的参考。     

贯流式水轮机导叶水力矩计算

采用k-ε模型对贯流式水轮机导叶绕流做整体数值分析。为更好的控制来流,计算域进口采用速度边界条件;同时对导叶壁面进行了边界层细化。在数值分析基础上计算了不同开度、不同位置的贯流式水轮机导叶水力矩值。计算结果与试验结果对比分析表明：不同位置导叶水力矩计算结果与模型试验结果均有着较好的对应关系,导叶水力矩计算最大值与桨叶大转角工况水力矩试验值接近。说明应用本文方法求解导叶水力矩是合理、有效的。计算所得到的水力矩结果可以作为贯流式水轮机原型机设计的指导数据。最后计算了非同步工况导叶水力矩,获得了非同步导叶水力矩最大值与同步导叶水力矩最大值的一般数量关系。     

水轮机转轮叶片流固耦合水力振动分析

基于有限体积法的有限元,采用非结构网格对控制方程离散,时间上采用二阶后退欧拉法,固体采用非线性弹性瞬态模拟,流体为不可压缩黏性流体,进行双向交错迭代耦合模拟计算。计算得知最大网格位移大约出现在叶片测试点2的位置,从整个曲线变化趋势可以看出,在t=0.5s时,叶片上网格位移最大,也就是说叶片摆幅较大,这样就会导致整个转轮偏心,进而引起整个水轮机的振动。     

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。     

关于水轮机蜗壳结构不平衡水推力初步研究

为研究内水压力作用下水轮机蜗壳产生的不平衡水推力,采用裸壳和三维实际结构2种计算模型进行有限元计算分析。结果表明：进口附近有伸缩节无止推环的保压蜗壳在运行期座环要承担较大不平衡水推力的受力状态与施工期受力状态有较大差别;垫层蜗壳蜗向局部设垫层时,座环承担的不平衡水推力明显大于垫层全包时的不平衡水推力。应重视不平衡水推力的不利影响。     

不同导流条安放角条件下筒装料管道水力输送试验研究

筒装料管道水力输送作为一种洁净环保高效的水力输送方式,已日益受到人们的重视.目前,管道水力输送技术已广泛应用于各工业领域,是一种有利于我国国民经济可持续发展的新型的管道水力输送方式.本文着重研究了管道车在不同导流条安放角条件下的各种水力特性,为筒装料管道水力输送的进一步研究提供一定的理论依据.     

水轮机蜗壳的优化设计与CFD分析

采用变速度矩法进行水轮机蜗壳的水力设计,在此基础上以变速度矩系数为设计变量,以蜗壳水力损失最小为目标函数建立数学模型,应用混合惩罚函数法针对实例进行优化设计,采用CFD数值模拟计算,将优化设计结果与传统设计结果进行比较分析,结果表明:采用变速度矩法设计的蜗壳尾端压力和水流流速都分布均匀,水力损失小,性能优越。     

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.