叶道涡产生机理及对水轮机稳定性的影响

本文采用数值模拟和试验研究的方法,探讨水轮机转轮叶片间叶道涡产生的机理;通过强度计算,分析叶道涡区域叶片静应力和频率的变化,分析了叶道涡对水轮机运行稳定性的影响.     

水轮机转轮叶片几何和力学参数计算

根据叶片木模图中数据给定方式,推导了混流式和轴流式水轮机转轮叶片的体积、重量、重心位置及正、背面面积计算公式,编制了计算程序。     

尾水管高度对水轮机水力性能的影响

尾水管的高度对水轮机的效率和稳定性有很大的影响,而水电站的地形,地质条件非常复杂,严重地影响着尾水管的开挖深度。因此,究竟高度应该如何选择,还要经过综合分析才能确定。本文分析论证了尾水管高度对水轮机的效率和稳定性的影响程度,以便于在选择尾水管的高度时作参考。     

涡列引起的水轮机叶片振动

在水轮机的固定导叶、活动导叶和转轮叶片的尾流中可能出现涡列,它是水电站的典型激振因素之一。几年前对国内水电设备进行的调查表明,某种低水头混流式水轮机主要因涡列激发的振动而使转轮叶片产生裂纹或断裂,研究涡列对叶片的作用将有助于预测和防止它引起的振动。     

水力计算在预测水轮机压力脉动中的应用初探

水轮机的稳定性是评价水轮机性能的三项重要指标之一，到目前为止稳定性的研究还驻足在试验阶段，本文通过建立起尾水管压力脉动分频幅值与转轮出口环量之间的某种联系，对利用水力计算来预测水轮机的压力脉动进行了初步的探索。     

从水轮机的安全稳定性谈变速水轮机开发的迫切性

ＡＧＣ装置投运,高参数水轮机的应用均影响水轮机稳定运行,应从运行,设计,模型试验等采取对策。变频水轮发电机组具有改善工况,提高效率,大幅度扩大电网连续稳定调节范围的特点,大大增加系统调峰,调频,快速控制电网潮流的能力。建议加快开发建设速度,以改善电网安全,稳定,经济运行状况。     

公伯峡水电站水轮机稳定性的优化措施

在公伯峡水电站水轮机选择中，采取了匹配最佳水轮机参数，合理选择压力脉动幅值，避免共振现象发生，加强机组刚度、强度及轴系稳定性计算等一系列优化措施，以提高水轮机运行的稳定性。     

混流式水轮机叶片的几何造型

本根据几何造型学的一般原理,介绍了混流式水轮机水轮机叶片几可造型方法、造型中的一些实际问题以及提高造型的精度。     

低水头混流式水轮机叶道涡引起的噪声及其消除

本文介绍了为解决龚嘴电站水轮机存在的异常噪声问题所进行的CFD分析、模型试验和真机实测。理论分析和模型及真机试验结果表明,噪声产生的根源在于水轮机空载和低负荷运行时转轮的叶道涡。通过不同补气方式的模型和真机试验研究,最终找到了消除噪声的最佳解决方案,并在电站成功实施。     

叶片安放角分布规律对液力透平性能影响研究

液力透平被广泛应用于高余压流体的能量回收.叶片安放角从叶片进口到出口的分布规律是关键部件叶轮设计的重要参数,具有不确定性和多样性.为研究叶片安放角分布规律对液力透平性能的影响,本文总结得到线性、下凹、上凸和3种形式多段线,共6种不同形式的叶片安放角分布规律.通过数值模拟和对比分析发现,6种方案的水头-流量曲线基本相同,...     

特约文章：水轮机技术进展与发展趋势

水轮机作为水电能源开发的核心机械装备,其性能的优劣决定了水电能源的开发利用率。在现代科技进步的推动下,水轮机技术也取得了长足发展。我国水轮机技术的发展经历了引进、吸收、消化和再创造的过程,特别是近20年的快速发展使我国水轮机技术总体上达到国际先进水平。本文在全面综合国内外水轮机领域研究成果的基础上,以近20年来水轮机技术领域所取得的主要研究进展为重点,分水轮机水动力学基础、水轮机过流部件的优化设计理论及新型水轮机研制三部分对水轮机技术进展进行了综述,探讨了部分研究领域中存在的问题,并对水轮机技术的发展趋势进行了总结和展望。     

基于CFD分析的轴流式叶片动应力问题研究

以轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值计算结果为基础,采用弹性力学非稳态有限元法开展了轴流式叶片的动应力问题研究.计算结果表明,水轮机内部随时间变化的压力场导致叶片结构承受了较大的动态应力,叶片上的最大等效应力点与实际叶片破坏的位置一致;各工况相比叶片转角越小,叶片应力波动越剧烈;叶片上各点的动应力频率成分与流道内的水压力脉动频率基本一致,叶片上的高幅动应力是引起叶片裂纹,导致结构破坏的主要原因.     

水轮机叶片数控加工工艺技术研究

阐述了水轮机叶片数控加工工艺的技术方法,重点对毛坯余量控制、叶片划检、叶片装夹、叶片加工及叶片修磨等工艺环节进行了分析研究。实践证明,水轮机叶片数控加工工艺方法具有加工效率高、精度高等优越性,使转轮加工质量大幅度提高。     

水轮发电机组低频振荡机理与稳定特性

为深入探究水轮发电机组低频振荡机理,揭示系统稳定性规律,本文利用压力引水管道弹性模型、调速器模型和三阶发电机模型,建立水轮发电机组非线性数学模型。通过数值模拟来验证所建水轮发电机组模型与实际系统的一致性和正确性。进一步地,根据水轮发电机组阻尼特性,优化PID参数,系统分析了随调速器参数变化水轮发电机组的低频振荡机理及稳定特性。此外,为了定量探究关键参数对系统稳定性的影响规律,对处于稳定振荡模式下的系统进行阻尼灵敏度分析,得到了对系统稳定性影响较为显著的关键参数。研究成果为机组稳定运行提供理论依据和技术支撑。     

轴流式水轮机叶片几何参数对水轮机运行范围的影响

本文采用多目标遗传算法对轴流式水轮机叶片进行优化,从优化过程中产生的众多叶片中选取四种特征明显的叶片,并进行分析和对比,以研究不同叶片几何参数(包角、叶栅稠密度、叶片空间挠度)与水轮机运行性能之间的关系。研究结果表明:叶片空间挠度越大,叶片正背面压差越大,对空化性能越是不利;翼型弦长越短,叶片受力面积和叶栅稠密减小,缩小了水轮机的运行范围,且使得高效率区向大流量,小转速的工况移动;叶栅稠密度过大,流道间的排挤增大,水轮机损失增大,高效区范围也缩小。     

安徽省2004年度汽轮机叶片重大事故的原因分析及处理

对安徽省2004年度汽轮机叶片发生几次事故的原因分析，表明与叶片共振，加工、组装、银焊工艺等因素有关。     

涡轮叶片NiCoCrAlYTa涂层超声测厚

NiCoCrAlYTa涂层作为航空发动机高温部件的抗氧化涂层而得到广泛应用,涂层的厚度影响其抗氧化性能。利用超声波在涂层和基体间传播中的信号突变现象,采用小波变换技术分离出信号突变点和突变点间时间间隔,计算出涂层厚度,并应用于带有NiCoCrAlYTa涂层的涡轮叶片厚度测量,超声涂层厚度测量结果与金相解剖厚度测量数据进行对比,研究结果表明,使用的超声涂层厚度测量方法获得的涂层与金相法测厚数据基本接近,在平均厚度150μm,测量相对误差在5%以内。     

换相失败后水轮发电机的频率响应特性分析

针对高压直流输电系统换相失败引发送端系统发电机频率和功角不稳定的问题,文中建立了包含发电机、调速器、水轮机等元件的频率分析模型,考虑故障后暂态过程中调速器对机械功率的调节效应,将换相失败后发电机的功角特性分为失稳模式和非失稳模式,两种模式与换相失败的持续时间和直流输送容量有关。其次,分析了非失稳模式下水锤效应时间常数对于系统频率特性的影响,由于水轮机传递函数是非最小相位系统,在调速器和水轮机的降机械功率控制中呈现出负调节效应,其水锤效应时间常数越大,负调节效应越明显,换相失败后的频率峰值越高。BPA不同模型仿真结果验证了相关结论。     

涡轮叶片温度检测系统中的峰值采样电路设计

测量发动机涡轮叶片的最高温度在实际应用中更有意义。因此,本文介绍了一种应用于涡轮叶片温度检测系统中的峰值采样电路设计。峰值点的检测采用了先微分再比较的方法实现。经仿真和实验验证,该检测电路原理设计正确,峰值检测准确,大大减少了在叶片温度测量中的数据存储量,提高了检测系统的实时性。