轴流式水轮机顶盖结构分析及结构改进设计

本文对轴流式水轮机顶盖在两种工况下进行了有限元分析，灵敏度分析和优化设计，为改善应力分布和节省材料提出了三种结构改进方案。     

影响混流式水轮机顶盖刚度的主要因素分析

本文从拓扑结构，几何形状，板厚尺寸三个方面，系统地阐述了影响混流式水轮机顶盖刚度的主要因素，了解和掌握这些因素，对于设计一个先进合理的水轮机顶盖，具有重要的指导意义。     

混流式水轮机顶盖的轴向刚度主要影响因素分析

从板厚配置、拓扑结构、几何尺寸三个方面系统地阐述了混流式水轮机顶盖的轴向刚度主要影响因素。了解和掌握这些因素,对于有效控制混流式水轮机顶盖的轴向变形,具有重要的指导意义。     

某轴流式水轮机顶盖有限元分析及结构优化设计

运用ANSYS软件对某大型轴流式水轮机顶盖进行刚强度及动态特性分析表明,原结构存在严重的结构问题,同时动态特性较差存在引起共振的可能。提出的改进方案具有更好的刚强度性能及动态特性,满足刚强度及动态特性设计要求。     

水泵水轮机转轮上下腔平压方式研究

水泵水轮机转轮进口到上下止漏环之间的上下水推力不平衡,会引起机组正向水推力过大或特定工况下反向推力过大而造成机组抬机的现象,现比较有效的解决方案有间隙平压和平压管平压两种.本文主要研究了两种平压方式对水力特性、水推力及转轮泄漏量的影响,结合其影响程度分析出了最优设计方案.     

某电站水轮机顶盖结构改进方案有限元分析

顶盖是水轮机的重要部件,其性能决定机组能否安全稳定运行。本文利用ANSYS软件,分别建立了某电站水轮机顶盖结构设计原始方案和改进方案的有限元模型,并施加合理的边界条件和载荷。对两种方案的刚强度和动态特性进行了有限元对比分析。结果表明:顶盖原始方案应力水平偏高、不满足许用要求,而改进方案应力水平较好、满足许用要求;原始方案动态特性较差、会引起共振,而改进方案动态特性较好,可避免发生共振。     

迪什林电站水轮机顶盖、支持盖有限元分析及结构改进设计

对迪什林电站水轮机顶盖支持盖进行组合结构有限元刚强度分析表明,原设计结构存在着明显的薄弱部位,最大应力已超过材料的屈服极限。通过采用延伸支持盖下腹板、局部加厚筋板等改进措施,经多次计算,求得了符合电站运行刚强度性能要求的满意结构。     

混流式水轮机顶盖径向刚度分析和优化

混流式水轮机顶盖径向刚度是影响其工作稳定性的关键因素,径向刚度太弱会造成机组强烈振动。文章以某混流式水轮机为例,对其径向刚度进行了分析计算,并对顶盖结构进行了优化,改善了水轮机顶盖的径向刚度。     

龙滩水电站顶盖卸压管密封改造

龙滩水电站安装7台单机容量700MW水轮发电机组,一期总装机容量4900MW。水轮机减压装置采用了上冠无减压孔结构,通过在顶盖上开设8个卸压孔,将止漏环漏入转轮上冠的水排入尾水管。由于结构的原因,初期运行时,多次出现卸压管漏水的缺陷,需将尾水管的水排掉才能处理,工作量比较大。电厂利用机组年度小修机会,对密封部位的结构进行了改造,有效控制了该部位漏水的发生,即使以后再出现漏水缺陷,也不需要停机排水就能方便的处理。     

石泉#1机顶盖至尾水管水力谐振分析

石泉水电站~#1机由于制造、安装上的缺陷,引起在某些工况下的主轴弓状回旋与迷宫间隙压力脉动过大,并导致产生顶盖至尾水管水力谐振,造成水轮机顶盖垂直振动过大,影响机组安全运行,采用向顶盖下补入少量压缩空气即可消除这种水力谐振。     

水轮机顶盖联接螺栓疲劳寿命研究

水轮发电机组关键螺栓的安全状态对机组的稳定运行起着重要作用。针对顶盖螺栓疲劳断裂及其寿命预测的问题,该文基于ANSYS有限元软件,根据疲劳累积损伤理论和材料的S-N曲线,通过名义应力法、局部应力应变法和有限元方法,分析评价顶盖螺栓的疲劳性能,并对顶盖螺栓所受交变荷载的应力幅值和平均值进行敏感性分析。计算结果表明：联接螺栓在机组启停机及甩负荷工况下,单次损伤率最大为2.55×10^-15,螺栓损伤微乎其微,顶盖螺栓在规定使用年限30年里不会发生疲劳断裂;交变荷载的应力幅值对螺栓疲劳寿命的影响更为显著。     

大型混流式水轮机主要结构对比研究

为了确保水轮机产品技术先进、性能优良、降低制造成本,针对目前所收集的国内、外大型水电制造公司的部分大型机组的总体布置及重要零部件的结构设计进行了认真的对比研究,总结各自的优缺点。阐述大型水轮机主要零部件的选型及优化,供同行们在机组总体设计中参考。     

预紧力幅值及不均匀分布对水轮机顶盖及螺栓影响分析

水轮机组联接螺栓的工作状态对水轮机组的稳定运行起重要作用。该文根据预紧力施加准则,在一定范围内选择多组工况,研究分析不同预紧力作用下,水轮机顶盖结构的变形规律和联接螺栓的应力特性。结果表明：施加335 kN预紧力时,顶盖最大变形为2.53 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为91 MPa,施加945 kN预紧力时,顶盖最大变形为2.31 mm、内顶盖联接螺栓最大应力为238.5 MPa,螺栓应力均小于其承载极限;预紧力越大,则顶盖变形越小、螺栓承受应力越大,且螺栓的最大应力集中分布在其与顶盖法兰把合面附近。     

龙滩电站水轮机顶盖卸压管漏水处理

龙滩水电站共装设9台700MW的水轮发电机组(前期7台,后期2台),在系统中担任调峰、调频和事故备用任务。     

预紧力作用下水轮机顶盖螺栓刚强度分析

水轮发电机组关键螺栓的安全状态对机组的稳定运行起着重要作用。若螺栓发生断裂,可能导致水淹厂房的重大事故。该文采用ANSYS有限元软件,对某水电站水轮机顶盖连接螺栓进行强度分析,计算了顶盖螺栓在水轮机不同运行工况以及螺栓在不同预紧力情况下顶盖的变形和螺栓的应力分布。结果表明：顶盖螺栓在承受最大水头作用下,水轮机满负荷运行时承受最大应力,其值为181.24 MPa,小于螺栓安全承载极限,故螺栓安全;但螺栓的应力集中明显,现实情况中应多监测螺栓与法兰把合面处的应力大小,保证水轮机组的安全运行。     

水泵水轮机顶盖/座环联接件应力幅分析

螺栓应力幅的大小直接关系到螺栓的疲劳寿命。本文借助数值有限元方法,分析大型水泵水轮机顶盖与座环双法兰联接结构中外载荷的分配以及被联接件和联接件刚度对载荷分配的影响,并使用变量化参数化方法分析顶盖和联接螺栓结构参数对螺栓应力幅的影响,找出影响螺栓应力幅的关键结构参数,对大型水泵水轮机顶盖与座环联接结构设计提供参考和借鉴。     

水泵水轮机顶盖/座环联接件应力幅分析计算

螺栓应力幅的大小直接关系到螺栓的疲劳寿命。本文借助数值有限元方法,分析大型水泵水轮机顶盖与座环双法兰联接结构中外载荷的分配,以及被联接件和联接件刚度对载荷分配的影响,并使用变量化参数化方法分析顶盖和联接螺栓结构参数对螺栓应力幅的影响,找出影响螺栓应力幅的关键结构参数,对大型水泵水轮机顶盖与座环联接结构设计提供参考和借鉴。     

水轮机顶盖部分螺栓破坏对剩余螺栓强度影响研究

水轮机组关键螺栓的安全状态对机组的稳定运行具有重要作用。针对水轮机顶盖关键螺栓破坏而易导致重大事故的问题,基于ANSYS有限元软件,建立了某轴流式水轮机组座环顶盖及螺栓的三维有限元分析模型,计算了顶盖螺栓全部完好时的的工作性能,考虑部分螺栓松动或断裂,分析剩余螺栓的承载重新分配情况和受力性能,并分析研究了螺栓松动或断裂数量、断裂位置分布对应力的影响。结果表明：部分螺栓失效后,由于受力和承载的偏心及不对称,剩余螺栓的应力值显著升高;螺栓发生松动破坏时,剩余螺栓的最大应力小于螺栓发生断裂破坏时的应力;螺栓发生破坏的数量越多,剩余螺栓承受的应力越大,当8根螺栓发生集中断裂时,剩余螺栓最大应力增幅为13%,达到材料屈服强度的76%,存在极大安全运行隐患。