太平哨水电厂HL240型水轮机转轮改型研究

现代计算机数值模拟技术的不断进步，为水轮机转轮的改型设计创造了条件。HL240型水轮机能量指标低、过流能力差，国内相当一部分中小型水电站是套用此转轮。应用考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的基于S1流面的准三维设计模型，研究出HL240的改进型转轮，并通过相对效率法效率试验对比，鉴定了改型转轮的效率特性。结果表明，水轮机效率特性明显增加，在高负荷区表现尤为明显。     

团结水电站水轮机转轮的改型设计

结合新疆伊犁团结水电站水轮机的增客改造，应用Ｓ２流面的反问题计算和准三元有旋流动的流动计算与边界层分析相结合的方法，重新设计了转轮。实际运行表明，新转轮在１８．０２ｍ水头下，机组出力达１２５０ｋＷ，较电站其它机组容量增加２０％多，且在较宽广的水头范围和负荷范围，机组运行平稳，振动小。机组满负荷运行近９０００ｈ，未见磨蚀痕迹。实践证明，该转轮的改型设计是成功的，为其它电站的改造创造了有益的经验。     

混流式水轮机转轮的改型研究

本文结合某电站ＨＬ７０２转轮的增容改造，提出了一种混流工水轮机转轮的改型设计模型，该模型将导叶与转轮联合设计，通过迭代将导叶的影响计入转轮的设计，使设计模型与实际流动更为接近，该模型可用于其它型式的叶片式水力机械转轮的改型与开发研究。     

混流式转轮优化模型与改型研究

结合作者对水轮机转轮设计方法的研究和对已建电站水轮机转轮增容改造的实践，对混流式水机转轮的传统设计方法和作者提出的设计模型进行了深入的对比研究，结果表明：考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮叶片力作用的转轮与导叶联合作用的设计模型与实际流动更为接近。设计和实际运行均表明：该模型设计舞场库仑 能够满足设计都给定的设计参数，提高了转轮设计的可靠度，是转轮水力设计的一种理想模型。与最优化方法相结合是可以改     

水电站水轮机转轮改型设计实例分析

对HL240混流式水轮机转轮的改型设计进行了深入的研究,对轴面流道和转轮进行了优化设计,结果表明水轮机效率特性明显增加,改型后效率均比改型前高,说明HL240水轮机转轮改造是成功的,取得的效益是显著的,达到了预期的目的。     

混流式转轮的准三维设计

本文提出了一种简单实用Ｓ１流面上叶片迭代修正的准三维设计方法，并与Ｓ２ｍ流面反问题计算比较，结果表明，该方法可以得到设计者给定的负荷分布与厚度分布，提高了设计者对叶片性能的可控性。     

轴流式水轮机转轮设计程序的开发

介绍了轴流式转轮计算机辅助设计程度的开发要点、设计步骤和程序的主要特点。该程序是采用流线积分法并结合大量优秀转轮的数据库而编制的转轮设计程序，同时，充分考虑了设计人员的经验，使有经验的设计者能方便地输入其设计思想，普通设计者可以利用数据库优化设计结果得到性能优良的转轮。最后，结合D179a转轮的设计实践和模型试验与真机试验结果的比较，说明了该程序的实际使用 效果和设计心得。     

水轮机转轮与转轮空间隙探讨

以南腊河1号水轮机现场处理为例，论述了转轮与转轮室间隙的影响因素，对有关设计、测量、安装等方面的一些问题进行了探讨。     

水轮机转轮的三维粘性流数值计算及其结果分析

针对比转速ns为290的混流式水轮机转轮进行三维粘性流数值计算，并对计算结果作了初步分析．计算中，紊流模型采用目前国内外广泛使用的k-ε模型，流速与压力的迭代修正采用SIMPLE法．共对包括设计工况在内的8个工况点进行了流场数值计算及水力性能分析．计算表明，设计工况下的流速分布最为均匀，叶片进口边基本上为无冲角绕流，效率也最高；随着水头的提高，正冲角增加，最后在叶片背面进水边后靠上冠处产生漩涡区；而当水头相对设计水头降低时，负冲角增加，最后在叶片正面进水边后靠上冠处产生漩涡区．经分析认为这些漩涡区是非设计工况下叶道涡产生的根源，亦是水力性能下降的主要原因．此外，通过对压力系数分布曲线的分析，确定了局部低压区，从而为改型设计提供了依据．计算结果不仅能详细给出水轮机转轮内的流速和压力分布，而且能给出水轮机转轮的水力性能预估值，本计算所依赖的计算软件可成为水轮机转轮开发研究的重要手段．     

在改造工程中加速混流式水轮机转轮设计的方法（下）

水电站的改造对混流式水轮机转轮设计工具有很高的要求。灵活性，几何形状的适应性，水力精度和高速度是这些设计工具的主要技术。介绍了一种混流式水轮机转轮水力设计的新工具，其中，一种繁殖传算法（breeber genetic algorithm)与混流式水轮机转轮几何形状的参数化定义以及三维欧拉法则模拟相联系，因此，水力设计可自动优化，以使特定的目标函数最小。     

水轮机转轮的三维图型设计

采用Ｂ样条曲面拟合水轮机叶片曲面，以混流式水轮机的为例，进行了计算三维图形设计，从计算机显示的图形看；图形画面清晰，色彩鲜明，真实感强，并能直接用于检验叶片设计的光滑性和合理性，该软件可用于任何复杂形状体的三维图形设计，能够满足工程设计的要求。     

曲尺水电站HL180型转轮的改造

小水电站水轮机技术性能偏低，利用新技术、新材料对水轮机进行改造，可以提高水能的利用效率。介绍曲尺水电站HL180-WJ-50型水轮机的技改措施及技改后的效果。     

水轮机转轮三维紊流数值解析

水轮机转轮三维紊流数值解析［日本］钱逸等主题词水轮机，转轮，三维流，数字模型，计算方法近年来，随着计算机技术的迅速发展，数值计算取得了长足的进步，数值模拟在工业上的应用也发生了很大变化。最近，由于采用了数值模拟与试验相结合的方法，与只依靠实验的方法相...     

改造工程的混流式转轮设计和制造

在开放的能源市场中，目前的竞争形势迫切要求对现有和新建的电站作经济评估，现有水电站的更新改造变得越来越重要。介绍了欧洲的一个主要制造厂对改造工程的混流式转轮设计和制造方法。     

水泵水轮机转轮内部三维紊流流场计算与性能分析

水泵水轮机转轮可以在正反两个方向上旋转，用一个转轮分别实现水泵和水轮机工况的运行。在设计阶段提前预知转轮在两种工况下的流场以及能量特性对于提高水泵水轮机的设计水平和运行质量具有重要的意义。本基于三维Navier-Stokes方程和标准k-ε模型，采用贴体坐标和交错网格系统，用SIMPLEC算法分析了水泵水轮机转轮中的三维紊流流场。对比了转轮在水轮机和水泵两种工况下的流场，同时讨论了转轮的能量特性。     

混流式转轮的优化设计

以优化参量，空化系数最小和损失系最小为目标，并与全三维反问题计算相结合，对混流式水轮机转轮进行了优化设计。计算表明，通过优化是可以改善转轮的性能并可通过调整权系数实现对转轮性能的控制。     

用代理模型法设计混流式水轮机转轮

根据混流式水轮机转轮叶片的一种新的参数化定义,结合大规模和系统的CFD及FEM模拟,Spetals Verk AS公司正在应用代理模型法设计混流式水轮机转轮.该方法可以同时评估大量的因子,调整代理模型以模拟混流式水轮机转轮的响应.通过代理模型,还可以更多地了解各种转轮外形的一些综合特性,开发出一系列全新设计的混流式转轮通用叶片.对该行业设计技术及方法的发展趋势、代理模型设计法的流程作了简单介绍.     

法国采用CFD设计转浆式水轮机转轮

近年来，阿尔斯通电气公司已 来越多地采用CFD计算技术设计新转轮。同时提高了对转浆式水轮机主要部件内水流状态的认识。简述近年来根据CFD计算分析设计转浆式水轮机最新进展。