轴流式水轮机轴向水推力测试研究

本文介绍了轴流式水轮机轴向水推力试验研究的结果，分析了各种运行参数及叶栅稠密度，轮载体直径等几何参数对轴向水推力的影响，论述了其在协联工况及非协联工况下的变化规律，对其变化原理进行了探讨．作者发现了原计算式中单位轴向力参数在不同水头、不同空化系数条件下的不相似性，归纳出了新的相似规律及原型模型换算公式     

灯泡式水轮机非协联工况下空化性能的试验研究

以某比转速灯泡式水轮机为例,利用模型试验的方法对其协联工况和非协联工况的空化性能进行了研究,通过试验结果的对比和分析,得出如下规律:在整个运行范围内水头不变的情况下,灯泡式水轮机在某一固定转轮叶片角度运行时,无论模型水轮机是处于协联工况还是非协联工况,其临界空化系数(0)随着流量因数(ED)的增大而增大。本研究结果对原型灯泡式水轮机的运行,特别是非协联工况下的运行,具有重要的指导意义。     

三峡左岸3号机组轴向水推力真机试验研究

水力机组的轴向水推力研究对电站的稳定性、可靠性以及推力轴承的合理设计具有重要意义。本文研究基于对三峡左岸3号机组的水推力真机试验,论述了在变负荷运行条件下水轮机的轴向水推力的变化规律,并对计算预测结果与试验结果进行比较和探讨,为国内外大型电站的设计和安全运行提供了宝贵经验。     

混流式水轮机轴向水推力研究综述和讨论

混流式水轮机稳定性的好坏直接关系到机组能否正常运行,其影响因素主要可分为水力稳定性和非水力稳定性,而前者是研究的热点问题。作为水力稳定性影响因素之一的轴向水推力是水流作用在转轮轴向上的力,通过推力轴承传递到厂房承重机架基础上,会影响轴承和厂房的安全运行。本文归纳分析了已建成水电站中由于轴向水推力异常导致的主要事故案例,从理论公式、试验测量和数值计算3个方面总结了轴向水推力计算的研究进展;系统讨论了多种水力激振力作用下轴向水推力的脉动特性,有利于提高对厂房的结构振动特性的认识;综合对比了减轻轴向水推力的各种措施及其特点,强调了对推力轴承的运行状态进行分析的重要性;最后展望了轴向水推力研究的发展趋势。本文可为继续深入研究涉及轴向水推力的相关工程设计、安全运行等问题提供参考。     

大型水电机组推力轴承可靠性的优化途径

运用系统分析方法寻求提高大型水电机组推力轴承运行可靠性的各种技术途径,而加强水轮机轴向水推力的试验研究,采用顶盖排水等技术措施可以大幅度降低水轮机轴向水推力,有效的提高推力轴承运行可靠性。     

混流式水轮机轴向水推力的测试研究

介绍了混流式水轮机轴向水推力试验的试验原理及计算方法 ,对轴向力的试验结果进行了分析,提出了减小水推力的措施和建议,为原型水轮机推力轴承的设计提供了依据。     

江坪河水电站水轮机模型验收试验及分析

为了检验江坪河水电站水轮机模型水力性能,进行了水轮机模型试验,介绍了江坪河水电站水轮机模型验收试验的试验台及误差分析、效率及出力、空化、飞逸转速、轴向水推力、压力脉动等试验方法和结果,并对试验结果进行了分析。验收试验结果表明,为江坪河水电站研制的水轮机模型水力性能优异,完全满足用于真机设计、制造的要求。     

超低水头水轮机动静干涉效应的数值模拟研究

采用RNG k-ε湍流模型对一可用于小水电、越浪式波浪能发电的单级超低水头水轮机进行了全流道三维非定常流动计算,应用滑移网格技术考察了动静干涉效应。通过数值模拟计算,分析比较了不同流量下水轮机压力、轴向速度的脉动特性,以及轴向水推力、力矩的变化规律。结果表明：水轮机内流场周期性脉动明显,该周期性脉动主要由静叶尾迹与动叶间的干扰所引起,脉动频率以叶片通过频率为主;随着流量（水头）的增加,无叶区压力、轴向速度的波动幅值均逐渐增大。     

毛尔盖水电站机组结构设计

结合毛尔盖生态放水电站卧式混流水轮发电机组结构方面的设计,对较大容量卧式发电机组采取的布置方式进行了介绍,同时对为减少轴向水推力使推力轴承稳定运行而采用的水轮机密封结构进行了分析.     

基于模型试验的灯泡式水轮机压力脉动研究

水轮机压力脉动是影响机组稳定性的一个重要因素。本文以某比转速的灯泡式水轮机为研究对象,通过模型试验的方法,分别分析了转轮与转轮室间隙、空化系数、协联关系等因素对压力脉动的影响,为今后灯泡式水轮机的设计及原型机组的运行提供参考。     

混流式水轮机轴向水推力随工况和含沙水参数的变化

混流式水轮发电机组在发电排沙时容易因轴向水推力过大发生推力轴瓦烧损事故.基于CFD仿真分析某过流泥沙含量较大的水轮机的轴向水推力.建立水轮机主流道、上冠流道和下环流道的仿真模型,在ANSYS FLUNET中采用雷诺时均N-S方法(RANS)求解各流道含沙水的稳态湍流流场,其中含沙水流通过MIXTURE多相流模型模拟,湍...     

灯泡体前置或后置对微水头灯泡贯流式水轮机水力性能的影响

为了研究灯泡体前置或后置在微水头条件下对灯泡贯流式水轮机水力性能的影响,利用CFD软件对设计水头为1m的水轮机进行三维数值模拟计算,并对最优方案进行模型试验验证。研究结果表明:水轮机灯泡体前置时,进水流道水头损失略大于灯泡体后置的水头损失;灯泡体后置时,虽然可以改善出水流道内产生的回流,但不能完全消除,所产生的水头损失远大于灯泡体前置的水头损失;灯泡体前置或后置对转轮流态影响不大,前置灯泡贯流式水轮机增设导叶可改善转轮叶片进水侧流态,但导叶段产生的水头损失较大;无导叶前置型灯泡贯流式水轮机的结构简单、效率较高、成本低、运行稳定,较适合于微水头特点下水力资源的开发应用;最优方案水轮机效率的计算值与试验值相比,误差不超过3%,验证了数值模拟计算的准确性。     

某水电站水轮机超出力运行研究

针对某水电站常年弃水量大、弃水时间长现象,本文采用数值仿真计算,在不改动电站设备的前提下,对该电站水轮机展开超出力运行研究,分析其水轮机超出力运行的可行性。通过选取3种超出力工况,对其进行流场分析,得出在3种超出力工况下运行时,水轮机内部流态良好;同时分析3种工况下的空化性能,并结合电站实际运行情况,得出3种工况下运行机组空化性能满足要求;通过计算最大载荷下超出力工况的压力脉动与刚强度,得出机组稳定性良好且转轮刚强度符合设计要求。     

南水北调泗洪站变频调节灯泡贯流泵运行性能分析

泗洪站灯泡贯流泵用模型装置验收试验、真机试运行等不同阶段测试结果表明:泗洪站灯泡贯流泵具有运行稳定、工况调节方便、性能指标满足合同要求等显著特点,而且机组振动指标优于规范要求.与模型试验换算结果对比,相同扬程工况下实测流量与模型试验换算流量基本接近,相同流量下效率与模型试验效率基本接近.充分证明泗洪站选用的变频调节灯泡贯流泵运行性能已经达到理论最优效果.     

大型水电站福伊特水轮机模型试验研究

为了检验某大型水电站水轮机的水力特性,进行了水轮机福伊特模型验收试验,包括尺寸检查、效率试验、出力试验、飞逸试验、空化试验、蜗壳差压试验、压力脉动试验、导叶水力矩试验、轴向水推力试验、筒阀下拉力试验等内容。试验结果表明：模型水轮机及换算得到的原型的效率、出力、空化、压力脉动、飞逸、轴向水推力、导叶水力矩、筒阀压力等性能指标均满足合同技术要求。     

贯流式机组支柱螺栓式推力轴承调整

灯泡贯流式机组组合轴承是承受机组水推力的主要部件,组合轴承安装较调整其他类型的水轮机轴承安装工艺较为复杂。组合轴承安装调整的质量,直接影响机组运行时的振动、噪音、瓦温,严重时甚至引起烧瓦。抗重支柱法兰结构推力轴承,通过调整支柱螺栓,使正反推力瓦间隙与主轴产生的挠曲相匹配,满足规范和技术要求,确保贯流式机组稳定运行。     

羊曲水电站水轮机模型验收试验浅析

介绍了羊曲水电站水轮机转轮模型验收试验的主要项目及试验结果。内容包括:水轮机出力及效率、空化、压力脉动(补气和不补气条件下)的验收试验;飞逸转速、轴向水推力、活动导叶水力矩(同步和异步情况)、蜗壳压差等试验以及模型尺寸检查。验收试验结果表明模型水轮机各项试验参数的重复性较好,各项水力性能指标基本满足要求。另外在文中还剖析了机组模型试验部分参数取值的原因,希望能够增强技术人员对模型试验的了解。     

贯流式水轮机几个设计问题的分析探讨

从方便于安装、运行及检修的角度,对灯泡贯流式水轮机的一些设计问题,如"主轴与转轮体连接"、"导水机构与过速保护"、"主轴的工作密封方式"、"水轮机进人孔位置"及"机组埋入部分的防渗水胶皮"等问题进行了分析探讨。     

折线型悬浮导流罩的水动力设计

为提高一种可根据海流方向做自适应调整的轴流悬浮式潮流能水轮机结构的运行效率,设计了对水轮机外围加装带外包络的三段式导流罩结构,采用数值仿真方法对该导流罩结构进行水动力性能分析,并结合模型试验进行验证。数值仿真结果表明,收缩段和扩散段都为15°攻角的折线型导流罩的水动力性能良好,带导流罩比未带导流罩在相同工况下水轮机输出功率提高30%左右;模型试验得到与数值模拟相近流场数据,证明该导流罩结构收缩段和扩散段的形状阻力相对较小,直线段流速稳定,导流聚能效果明显,为与该水轮机结构相匹配的最佳三段式折线型导流罩结构。     

基于UG建立水轮发电机推力轴承零部件三维模型

在设计推力轴承时，需注意推力轴承尺寸和结构强度等要素，防止因结构强度不足而造成水轮发电机组事故。水轮发电机组运行时，推力轴承承载转子的轴向推力，同时维持涡轮转子与气缸间的轴向位置。根据某电站二维图纸资料，利用UG软件对其水轮机推力轴承进行参数化建模，利用UG软件对其水轮机推力轴承各部件进行参数化建模，再将模型进行装配，获得一个完整的推力轴承三维装配模型。