水轮机叶片光电经纬仪测量及其数据处理技术

介绍采用光电经纬仪对大型混流式转轮叶片的三维测量和相应的测量数据处理技术,阐述采用光电经纬仪来解决大型混流式转轮叶片的三维测量难题,并开发出了配套的叶片三维测量数据处理技术和软件,用于混流式叶片数控加工中的快速装夹找正,大大提高了叶片找正的效率和精度,降低了叶片数控加工的制造成本.图2     

混流式转轮叶片角的三维坐标检测法

叶片角是混流式转轮的重要水力参数之一,保证叶片角的准确性具有重要意义。目前通常采用样板法对叶片角进行检测,本文介绍了样板法测量叶片角的基本原理及其局限性;同时,本文介绍了三维坐标检测法的基本原理,并将该方法用于某项目转轮的叶片角检测。结果表明,在条件允许的情况下可采用三维坐标检测法测量混流式转轮的叶片角且该方法具有良好的可操作性和准确性。     

采用三维粘性流进行长短叶片转轮水力性能分析

在高水头领域，长短叶片混流式水轮机转轮由于其稳定性和空化性能优良而得到了广泛的应用。本文结合某项目，采用平均化N—S方程，计算水轮机内部的速度场、压力场及转轮数值效率，应用数值分析的方法对转轮性能进行预估，设计了一个长短叶片混流式水轮机转轮，并与常规转轮进行了同台试验比较。     

混流式转轮叶片数控加工沿流面描述转换软件系统

本文针对国内常用的混流式水轮机转轮叶片的木模截面数据结构的描述方式,根据混流式转轮叶片的数控加工及其他工程需要,为了提高转轮叶片的制造质量,分析了如何提高叶片的三维实体造型精度,提出和实现了把混流式转轮叶片木模数据转换成适合于叶片数控加工造型及其他工程需要用的数据结构描述方式,并开发了相应的软件。现已经对多个混流式转轮叶片进行了计算,验证其算法是正确和稳定的,软件也是实用的。该软件也适用于其他涉及叶片反求工程需要的设计及计算。     

整铸混流式转轮的划线与测量方法

本文概述了整铸混流式转轮划线中最关键的“三线”－水轮机水平中心线、叶片等分线、叶片包角线的划线与测量,具有科学性、合理性、准确性和实用性的优点,这对保证整铸转轮的叶型质量具有普遍意义。     

涡带工况下混流式水轮机转轮动应力特性分析

近年来,国内一些大型混流式转轮出现了不同程度的裂纹问题,对机组安全运行构成了威胁。研究表明,水力激励引起的混流式水轮机转轮叶片动应力是引起叶片疲劳破坏的主要原因之一。文中首先对高水头小负荷的涡带工况下混流式水轮机内流场进行非定常CFD计算,得到涡带工况下叶片表面不同时刻的水压力载荷,并利用流固耦合方法对转轮进行结构场瞬态特性计算,分析转轮叶片的动应力特性。结果表明由于水压力脉动引起的转轮叶片上的振动交变动应力是混流式水轮机疲劳破坏的主要原因之一。计算结果可为其它水轮机转轮的动应力特性分析和疲劳分析提供参考。     

三峡电站转轮叶片数控加工工艺及提高铲磨质量的工艺研究

论述了超大型混流式水轮机转轮叶片在制造过程中的测量、数控加工工艺以及为提高叶片表面质量对叶片铲磨所做的工艺研究工作.通过实验、对比和实践,确定了最佳切削参数.     

混流式水轮机出力与叶片应力关系的试验研究

通过电站真机与模型转轮应力测试结果的分析证明,混流式转轮叶片应力与机组出力之(?)存在线性关系。为混流式转轮疲劳研究提供了科学依据。     

水轮机转轮叶片加工方法研究

1 水轮机的分类 现代水轮机按其水流作用原理和结构特征可分为两类：一类为仅利用水流动能的冲击式水轮机；另一类为同时利用水流动能和势能的反击式水轮机。冲击式包括水斗式水轮机、双击式水轮机及斜击式水轮机；反击式包括混流式水轮机、斜流式水轮机及贯流式水轮机。除上述各机型外，随着蓄能电站的发展出现了可逆式水轮机。混流式水轮机及轴流式水轮机应用范围很广，为此，重点介绍它们的加工方法。 2 模型与真机转轮叶片加工方法 2.1 混流式水轮机叶片的加工方法 三峡转轮为混流式转轮，以下以三峡模型转轮叶片为例论述其加工方法…     

混流式转轮固有频率分析

本文通过对混流式转轮固有频率的对比分析,找出了影响混流式转轮固有频率的因素,使转轮在水中的固有频率同时避开转频与叶片个数的乘积和转频与导叶个数的乘积,保证混流式水轮机的安全运行。     

哈电在大型混流式水轮机转轮制造取得的技术成果

简要介绍了哈电公司近几年来在大型混流式水轮机转轮制造上取得的先进技术成果,包括叶片制造、转轮联轴孔加工、转轮工地整体制造技术等,为业界了解哈电公司在大型混流式水轮机转轮制造上取得的先进技术和制造经验提供参考。     

巨型水轮机长短叶片转轮现场焊接工艺分析

白鹤滩项目转轮是我国迄今为止设计制造的尺寸和重量最大的长短叶片混流式水轮机转轮,其独特的长短叶片结构形式可使转轮在部分负荷的运行范围内的效率得到提升,其优良的水力学性能需要极为严格的结构尺寸公差控制以及精品焊缝保障。为了实现白鹤滩转轮精品制造的目标,重点介绍了白鹤滩机组长短叶片结构形式混流式水轮机转轮现场焊接的一系列关键工艺。     

混流式水轮机叶片坡口三维造型技术探讨

本文分析了混流式水轮机转轮叶片焊接坡口和钝边三维造型的理论基础,介绍了在 UGNX2平台上采用 NURBS 技术对混流式水轮机转轮叶片焊接坡口和钝边进行计算机三维造型的技术方法。     

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需要具体考虑的问题,综合和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,结合混流式转轮内的流动特点,建立一套较为完整和系统的混流式转轮叶片的优化设计数学模型。将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。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。     

高水头混流式水轮机分段式下环结构转轮焊接制造技术

本文针对高水头混流式水轮机分段式下环结构转轮的特点进行了分析,其特点为:转轮尺寸小,下环为分段式结构,X型叶片长且型线复杂,叶片数量多,叶片间开档尺寸较小,流道狭长.同时,为节约成本和缩短制造周期,采用模压技术进行叶片成型技术,本文介绍了高水头水轮机叶片的模压及转轮的装焊工艺特点.     

负荷调节过程中的混流式转轮流固耦合计算

近年来，国内一些大型混流式转轮出现了不同程度的裂纹问题，有关研究认为转轮工作过程中的动应力值偏大是引起转轮疲劳产生裂纹的主要原因。引起转轮产生动应力的水力原因很多，本文分析了负荷调节过程中的转轮动应力特性。采用Newmark算法，进行了某混流式转轮的瞬态流固耦合计算。计算发现较大应力区与实际裂纹出现的部位基本一致，但最大静应力远小于叶片的极限破坏应力。在负荷调节过程中，叶片应力集中区承受的动应力可达45MPa左右，比以前估计的经验值要大。结果表明负荷调节过程中动应力值过大也是叶片过早产生裂纹的水力原因之一。     

三峡转轮叶片热压成型工艺分析

本文从水轮机转轮叶片毛坯的准备、叶片模压压力中心的计算、压型模具设计、叶片夹持机械手的设计等方面,简要地阐述了混流式水轮机转轮叶片的一种新的制造加工方法——高温热压成型,并将此方法用于制造加工三峡转轮叶片。     

用于三峡转轮叶片模压的新技术

用于三峡转轮叶片模压的新技术“三峡中间机组转轮叶片模压技术研究”是“三峡水轮机转轮制造工艺模拟及质量控制研究”的重要组成部分，这项科研成果最近曾在北京的评审会上获得较高评价。混流式水轮机转轮叶片的制造方法一直沿用传统的铸造、铲磨、立体样板检查等老工艺...     

水轮机转轮裂纹的原因及预防措施

笔者结合近年来水轮机转轮叶片发生的裂纹事件,分别阐述了混流式水轮机、轴流式水轮机、冲击式水轮机和贯流式水轮机的转轮叶片发生裂纹的主要原因,尤其对混流式水轮机转轮产生裂纹的原因从水力方面、设计方面、铸造缺陷、制造工艺、运行工况及共振等多因素综合作用进行了探讨,并通过实例分析,提出了裂纹处理和预防措施。     

混流式水轮机转轮的涡量场分析

本文利用涡量场和边界拟涡能流BEF（boundary enstrophy flow）,对混流式水轮机转轮叶片进行了性能评价和优化。在转轮三维湍流数值计算基础上,通过控制拟涡能在叶片表面的分布,能够提高转轮最优工况下的水力效率。优化后转轮叶片表面的拟涡能比原型有明显改善,转轮流场的流动状况也明显改善,说明基于涡量场的分析对于混流式水轮机转轮叶片优化能够起到一定的作用。边界拟涡能流BEF能够从能量角度反映流体和固体之间的相互作用关系。