高水头多泥沙电站水轮机导叶的泥沙磨损研究

高水头多泥沙电站水轮机活动导叶是泥沙磨损最为严重的部件。采用k-ε固液两相湍流模型和Sample算法,对水轮机全流道的流动进行数值模拟,并采集电站前池沙样,对水轮机导叶进行了泥沙磨损试验。计算结果表明,活动导叶上泥沙浓度最大位置在5%～10%弦长处,最大泥沙速度出现在20%弦长附近。试验结果表明,泥沙磨损较严重处为活动导叶头部,磨损最严重处在20%弦长附近,泥沙速度对活动导叶磨损影响很大。     

冲击式水轮机喷射机构泥沙磨损特性的数值模拟

为分析泥沙颗粒的直径及浓度对喷射机构磨损位置和磨损率的影响,基于Fluent平台对模型冲击式水轮机的喷射机构进行了三维建模,在水气两相流非定常计算稳定的基础之上,加入离散相,应用基于颗粒轨道的欧拉-拉格朗日法对水气沙三相进行了非定常数值模拟。在泥沙体积分数为1%的条件下,泥沙径粒分别取0.01、0.05、0.4和1 mm;在泥沙径粒为0.05 mm的条件下,泥沙体积分数分别取1%、2%、3%、4%和5%。结果表明,喷嘴出口处的压能大部分转化为了动能,且喷嘴出口处出现了负压;随着泥沙径粒的增加,泥沙的随流性会变差;泥沙径粒影响喷嘴的磨损范围,但喷嘴表面的磨损位置是相似的;喷针头部的针尖位置更容易受到细小颗粒的磨损,且喷针的过渡段磨损与径粒大小呈正相关;喷射机构受到的最大磨损率随泥沙浓度的增加而增大;在同一泥沙浓度下,喷嘴受到的磨损要大于喷针;泥沙浓度的增加会使喷嘴、喷针的磨损率增加,但泥沙颗粒的运动轨迹及喷针磨损的位置是相似的。     

基于CFD的水轮机导叶泥沙磨损研究

导叶是水轮机必不可少的引水构件,为了能研究含沙水中导叶的磨损情况,应用CFD流体分析软件,基于RNG湍流模型对不同泥沙浓度下的水轮机导叶进行了数值分析,得到了不同工况下导叶的泥沙体积分布图,从而进一步分析导叶的磨损情况。分析结果表明,在含沙水中,导叶叶片泥沙量从叶根向叶梢逐渐减小,叶片根部最早遭受泥沙冲蚀,磨损程度比其他位置严重。叶片正面过水面积比较大,所以叶片正面泥沙量比背面多,所遭受的泥沙磨损也比背面严重。随着泥沙浓度的增大,导叶表面的泥沙分布量也逐渐增大,叶片越容易遭受磨损破坏,而且同一个地方磨损程度越严重。     

水轮机泥沙磨损研究进展

本文从泥沙磨损机理的试验研究和数值模拟、磨损影响因素及磨损预估模型三个方面阐述了国内外对水轮机泥沙磨损问题的研究成果,并提出了今后水轮机泥沙磨损研究的相关建议,为进一步开展磨损机理的研究进而建立可靠实用的磨损预估模型提供参考。     

水轮机防泥沙冲蚀措施探讨

在大多数国家,泥沙可能是开发水电工程的一个大问题。研究了径流式水电站面临的泥沙问题,重点探讨了成功利用水资源应该考虑的一些因素以及预防水轮机遭受泥沙冲蚀应采取的措施。     

小浪底水电站水轮机泥沙磨损研究

对小浪底水电站水轮机组抗磨措施的效果进行了综合评价,多角度分析了机组过流部件抗磨涂层磨损测量方法、机组运行工况、运行时间等因素。指出:小浪底水电站每台机组投运前期运行工况、设备安装质量存在一定程度的差异,导致每台机组的磨蚀情况差异较大,后期投运的1、2、3号机组磨蚀情况明显好于4、5、6号机组;从检查情况来看,抗磨涂层的防护效果比较明显,水轮机过流部件表面的磨蚀程度较轻,达到了设计保证值标准,说明小浪底水电站机组水力设计比较成功。     

水轮机的泥沙磨损问题

泥沙是水电站的重要问题。它不仅磨损和破坏发电厂组部件，而且降低了机组效率，最终影响电厂发电容量。对高水头多泥沙水电站，从长期发电考虑，可证明选择冲击式水轮机是最经济的。     

水轮机的泥沙磨损问题

奥地利富尔普姆斯水电站运行人员证实，泥沙磨损对水力机械是一个重大问题。阐述了如何利用最新镀层技术解决这一难题。     

我国水轮机泥沙磨损研究50年

我国对水轮机泥沙磨损问题的研究．始于20世纪初。为了总结50多年来我国在水机磨蚀研究与实践方面所取得的成果与经验．编辑出版了《水机磨蚀研究与实践50年》一书。     

多沙河流水轮机活动导叶泥沙磨损数值模拟研究

多沙河流水电站水轮机活动导叶磨损严重,导致机组出现“潜动”现象,甚至危及机组安全运行。为了揭示小开度工况下导叶区域的流动特性以及磨损特性,建立了万家寨原型水轮机全流道三维水体模型,采用ＤＰＭ模型和标准湍流模型对四种小开度工况进行了固液两相流数值模拟计算,结果表明:10％开度工况与４0％开度工况相比,叶栅流道的流态变差,导叶区域的流速和压强变化梯度增大,导叶立面密封位置两侧压力差由４8ｋＰａ增加到108ｋＰａ,立面密封处流速由18ｍ／ｓ增加到2４ｍ／ｓ;在10％开度工况下,叶栅流道狭窄,含沙水流在活动导叶出口形成射流磨损,导致活动导叶迎水面的头部和出水边以及背水面立面密封位置处磨损严重,随着导叶开度增大,活动导叶表面的磨损程度以及磨损区域都逐渐减小。本研究对于多泥沙电站水轮机稳定运行以及活动导叶的磨损防护具有重要意义。     

国内水轮机泥沙磨损论文集出版

由水利水电规划设计总院和水机磨蚀试验研究中心联合编辑的<国内水轮机泥沙磨损论文集>于1993年9月出版。该书较全面地反映了我国十多年来在水机磨蚀试验研究方面所取得的成果,对含沙水流中水力机械设计,制造、运行及验修等方面的经验作了阶段性总结。     

水轮机泥沙磨损问题的探讨

水轮机泥沙磨损规律的研究,过去国内外做过不少试验,但因试验设备与实际水轮机的水力特性不同,试验材质与实际水轮机过流部件所用材质不同,因而所得结果差别较大,因此,建立大型磨损、汽蚀试验台(图1),采用模型水轮机,对进一步研究和认识磨损、浑水汽蚀(磨损与汽蚀的联合作用)、汽蚀等的破坏规律和它们之间存在的相关关系是一个进展。     

大藤峡泥沙对水轮机磨损初探

为研究大藤峡泥沙对水轮机磨损的影响，选取了４组悬沙样对其粒度、形态、矿物组成及含量、沙粒表面的化学成分及硬度进行了试验观测，以便根据泥沙特性合理地选择水轮机的参数。另外，根据国内外资料，采用类比法，将泥沙对水轮机的磨损程度进行了预估，运行８０００ｈ后估算的失重量约为６．４３ｋｇ，远小于标准失重量，能安全运行。大藤峡建库后，过坝泥沙多年平均含沙量减少近３／４，粗颗粒粒径明显变小，悬沙变细，但由于坚硬的泥沙颗粒约占总含泥量的３６％，因此过机泥沙对水轮机有磨损，应引起注意和采取适当的保护措施。     

混流式水轮机抗泥沙磨损设计

1引言抗泥沙磨损及与其相关维护工作的间隔和复杂性取决于一系列情况和因素。要找到一个优化方案，必须慎重考虑水力与机械设计以及材料选取和表面保护措施等。本文论及了一些重要设计参数所能带来的影响并在克瓦纳的长期经验基础上推荐了设计阶段可采取的措施以便尽可能减少混流式水轮机上的泥沙磨损并方便维护工作。2混流式水轮机的水流速2．1概述水流相对于部件表面的速度是评估泥沙磨损风险性的最重要参数之一，因此，考证经过水轮机的水流速度对于理解与采取正确的抗泥沙措施都是非重要的。图1所示为通过高水头混流式水轮机的典型的速…     

水轮机泥沙磨损预估及抗磨损技术研究

文章针对多沙流域水电站中普遍存在的泥沙磨损现象,结合工程实例,利用野崎次男公式预测某电站水轮机泥沙磨损情况,并指出含沙量和水轮机过流流速是该电站泥沙磨损的关键影响因素,进而提出采用高分子涂层技术,优化水轮机运行参数和合理排沙等抗磨损措施。     

多泥沙电站水轮机抗泥沙磨损措施探析

黄河刘家峡洮河口排沙洞及扩机工程水轮机过机泥沙含量很高,是典型的多泥沙电站。能否有效抵抗泥沙磨损是该项目水轮机设计的难点。文章阐述了哈尔滨电机厂有限责任公司针对黄河刘家峡洮河口排沙洞及扩机工程水轮机多泥沙特性在抗泥沙磨损方面的设计特点。     

扎拉水电站水轮机抗泥沙磨损设计

扎拉水电站西藏玉曲河干流下游河段七级开发方案中的第六级,安装4台单机250MW冲击式水轮发电机组,机组最大水头690.55m,多年平均过机泥沙含量0.2kg/m~3。电站具有水头高、泥沙含量偏大的特点,过机泥沙将是影响机组运行的关键性因素设计人员采用在工程所在地收集的泥沙样本,对扎拉电站的水轮机转轮材料进行了圆盘喷射泥沙磨损试验。根据试验结果,拟合出材料的磨损量与泥沙参数的关系式,并对水轮机的泥沙磨损情况进行预估,提出了相应的抗泥沙磨损措施。     

金沙江下游水轮机泥沙磨损情况分析

根据位于水轮机3个不同位置的泥沙特征、形貌以及矿物成份,对转轮叶片、活动导叶进行了泥沙磨损试验预估研究,比较ZG04Cr13Ni4Mo和ZG04Cr13Ni5Mo材料的抗泥沙磨损能力,并对金沙江下游多泥沙条件下的水轮机运行后重点关注部位提出了重要建议。