冲击式水电站过渡过程数值模拟

冲击式水电站机组甩负荷时,由于电站引水道长,为了减小系统最大压力上升,针阀关闭时间较长,而为了避免机组转速上升过高,在喷嘴后设置折向板以截断水流,在过渡过程计算中对针阀前管道和机组需要用不同的流量计算,本文分析了冲击式水轮机与常规混流式水轮机运行的不同,建立了冲击式水电站折向板关闭时的计算数值模型,并用该模型对一冲击式电站进行了过渡过程计算。     

以礼河三、四级电站冲击式水轮机振动原因分析及其改进措施

一、前言以礼河三、四级电站安设的冲击式水轮机系由捷克“Skoda”工厂制造。该水轮机自一九六六年投入运行以来,由于在较大出力时产生剧烈振动,机组至今未能在设计的最大出力甚至额定出力下长期安全运转。一九六八年十二月间,三级电站~#3号机曾因水轮机下喷咀挡水板固定螺栓长期经受交变应力而疲劳断裂,使挡水板坠落,将水轮机转轮打坏,下喷咀喷针     

烟岗水电站配水环管充水保压值

烟岗水电站发电额定水头600 m,最大动水头720 m,为高水头冲击式水轮机组,配水环管及其外围钢筋混凝土结构的设计关系到整个电站的运行和安全。根据计算结果,研究了不同工况和采用不同保压值方案下配水环管及其外围钢筋混凝土结构联合受力状况,并结合已成工程经验,综合论证分析,确定出配水环管充水保压值。     

多喷嘴冲击式水轮机内部流动及部件振形的研究

为了提高冲击式水轮机的出力与比转速,在设计时往往采取增加喷嘴数,但喷嘴数的增加会引起转轮内部流动的相互干涉,降低机组效率。本文采用CFD技术对多喷嘴冲击式水轮机的转轮内部流动进行数值模拟,通过水斗与喷嘴之间的相互流动计算的结果,优化出转轮水斗数,使之与喷嘴数相匹配,得到了单个水斗接受射流的全过程的速度-压力分布以及水流迹线、多个喷嘴同时作用时转轮内部流动的干涉情况。并利用ANSYS软件对水斗进行了应力分析,确定了水斗的应力分布、最高应力值点以及水轮机转轮和喷嘴的自振频率和振形图。本文的研究为大容量、多喷嘴冲击式水轮机转轮流动分析以及水斗的强度设计和喷嘴的振动研究提供了依据,同时也为电站的实际运行提供了参考。     

金窝、仁宗海电站冲击式水轮机配水环管制造工艺

本文介绍了冲击式水轮机重要部件配水环管的制造工艺。     

三峡右岸电站座环蜗壳的整体刚强度分析

三峡右岸电站部分机组的水轮机蜗壳采用垫层埋设方式,而700MW级巨型水轮机组蜗壳采用垫层埋设方式在国内外尚无工程实践.本文主要介绍三峡右岸电站机组蜗壳在垫层埋设方式下,座环、蜗壳在机组运行时的整体三维有限元结构刚强度计算分析.     

高水头混流式水轮机的动静干涉与振动问题研究北大核心CSCD

针对小天都1号混流式水轮机运行中高频振动的问题,本文采用真机试验和数值计算的方法,研究了水轮机无叶区的动静干涉及蜗壳水力激振频率。在真机试验中,主要分析了机组的振动、水压力脉动的幅值和频率特性,同时利用数值计算进行全流道非定常计算,模拟了活动导叶与转轮之间的动静干涉,详细分析了蜗壳与无叶区的压力脉动特性,两者共同证实机组的异常振动是由于动静干涉引起的。其次,针对现场试验中机组出现的振动问题,从产生共振的条件出发,提出了最佳叶栅组合、降低了无叶区的压力脉动,为水电站减振降噪提供了可实施方案。     

白山发电厂5号机组的水轮机改造

白山发电厂5号机组运行多年后,设备老化严重,为保证安全运行,需对其进行改造。在改造前通过水轮机模型试验、强度计算和结构优化设计等多项手段进行了充分的论证以保证改后效果。本文对5号机组的水轮机的改造系统地进行了阐述,并进行了改造前后的稳定性试验,进行改造结果的比较论证,试验结果说明改造后水轮机的水力稳定性较改造之前优良,也说明水力设计、结构设计和强度设计的方案的正确。本文对混流式机组的改造提供了可借鉴的经验。     

冲击式水轮机配水环管分析

本文介绍了KopswerkⅡ抽水蓄能电站用冲击式水轮机配水环管,从壳模型到含混凝土实体3D模型的有限元分析。     

三峡电站左岸6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.本文基于三峡水电站左岸6号机组的水推力真机试验,论述了变负荷运行条件下水轮机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了比较和探讨.     

随机疲劳理论在混流式转轮强度设计中的应用

本文根据大量的电站运行资料分析.首次解决了水轮机载荷谱的编制方法,提出了符合实际情况的力学模型,并应用随机疲劳理论给出了混流式水轮机常规疲劳强度设计方法。为水轮机从静应力疲劳强度设计过渡到动应力设计创造了有利的条件.     

四方洞电站830m水头冲击式水轮机的研制

介绍了湖北省四方洞电站８３０ｍ水头冲击水轮机的设计制造情况，阐述了几个主要难题的解决途径，最后结全运行实践，说明我国已基本掌握了１０００ｍ水头段冲击式水轮机技术。     

水轮机在高水头低负荷工况下振动问题的研究

水轮机在高水头小负荷下运动时,容易出现不稳定流动而引起过流部 压力脉动和应力脉动,这是转轮叶片裂纹和空蚀的根源,本文结合实际电站情况研究了水轮机在高水小负荷运行的特性并提出了切实可行的解决方案。     

透平式能量回收一体机水力特性数值分析

反渗透式海水淡化是目前工业化应用规模最大的海水淡化技术。反渗透式海水淡化装置工作时,反渗透膜的工作压力约为6 MPa,淡化过程持续供给高压原海水所需的能耗较大;淡化后的浓海水仍维持高压状态,蕴含大量余压能,透平式能量回收一体机将此余压能驱动泵侧加压供水侧,可大幅降低反渗透海水淡化装置的运行能耗。本文以三沙岛海淡装置中运行的一体机为研究对象,建立透平侧和泵侧整体流道的三维模型,采用SST湍流模型对透平侧和泵侧在不同运行工况下的流动特性进行三维定常数值计算,分析了透平式能量回收一体机透平和泵侧的水力性能及流动特性。数值计算结果表明,一体机的整体能量转换效率与实测结果较为吻合。透平侧和泵侧的水力效率在最优工况点都有较大提升空间,相对而言,透平侧的高效率运行区较宽;在偏工况下,透平侧和泵侧的水力效率都会相应降低,内部流动状态复杂。     

烟岗电站水轮机机型选择

烟岗水电站属于高水头电站,在此水头段适合的水轮机机型有混流式和水斗式两种。通过对两种机型特点和两种转轮在国内外设计及生产制造难易程度的比较,以及参考国外厂家的选型意见,针对本电站地形条件、压力管道长等具体情况,选定烟岗水电站水轮机机型     

开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带影响的研究

本文从模型测试和非定常流动分析两方面研究了开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带的影响,通过对比水力效率、涡带型式、压力脉动频谱分析,表明泄水锥开孔对于涡带强度具有一定抑制作用,并能在一定程度上降低压力脉动的能量,达到提高机组稳定性的目的。     

AP1000核电厂除氧器暂态分析及防汽蚀控制方案

为提出合理的AP1000核电厂甩负荷工况下的净正吸入压头（NPSH）控制方案,有效防止运行中主给水泵组汽蚀,分析了汽蚀原理和除氧器液位控制及压力控制逻辑,并收集数据建立除氧器暂态计算模型,计算结果表明凝结水限流控制在30%及除氧器暂态压力下降率控制为0.001 77 MPa/s整定值时,可以满足主给水泵组防汽蚀控制要求,并由此提出几种典型甩负荷工况防汽蚀控制方案和优化措施,指导系统调试和运行,提高机组运行安全性。     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮静应力特性分析

近年来，国内外一系列大型水轮发电机组频繁发生转轮叶片投产后短期内出现穿透性裂纹问题，对机组安全稳定运行构成了威胁。长期以来人们一直在寻找由于水力激励引起转轮叶片应力特性的计算方法。本文首先对混流式水轮机全流道内流场进行了多工况的CFD计算，得到不同工况下转轮叶片表面水压力载荷，并利用顺序流固耦合方法对转轮在各种工况下的应力特性进行计算。结果表明在大部分工况下该转轮叶片最大静应力基本上与水轮机功率成线性关系。本文计算结果可为其它水轮机转轮的应力特性分析及转轮疲劳裂纹分析提供参考。