水轮机流量效率测量方式的确定

介绍国内外大型水力机组水力性能现场流量效率试验现状.分析原型与模型试验间的差异及对比试验。提出对比试验必须满足1)所选试验电站符合IEC规程;2)各参与方均未作过试验的电站,各单次流量处理模式共同认可;3)同一稳定工况多次测流,采用共定的误差计算方法;4)同时测蜗壳压差,算出流量与此压差方根线性相关系数,才能作出正确的对比衡量。分析测流的压力时间法、流速仪法、超声波法和蜗壳压差法,对比其优缺点,推荐国内大型和巨型水轮机效率验收试验采用新的压力时间法,并建议按必须满足的条件和要求,在同一机组上作几种对比效率试验,以确定国内水轮机测流方式.     

水轮机效率微机测试装置在龚咀发电厂1号水轮机上的应用

水轮机效率微机测试装置应用于压力—时间法做率定和验收试验,应用于蜗壳压差法做经常性流量和效率测量,效率试验满足IEC规定要求。装置精度0.3%,信息变送、采集、处理流量单项计算误差在±0.5%以内,同工况5次测流T分布95%置信度相对误差±0.34%。     

现场水轮机流量及效率监测系统

本文提出了水电厂配备现场水轮机流量及效率监测系统的必要性和具体要求;介绍了国内大流量测量几种常用方式的使用情况和当前流量与效率实时测量的系统装置;对引进的超声波法测流效率试验装置和我所研制的水轮机效率测试仪,作了较为详细的阐述和比较。为水电厂选择配备现场水轮机,流量与效率监测系统提供了具体分析意见。     

高精度《水轮机效率微机测试装置》

本文介绍高精度《水轮机效率微机测试装置》的配置、功能、特点以及现场应用简况。该装置体积小、重量轻、精度高、功能较全且有独到之处,实时性强,性能价格比较高。不用专门接地网、使用一般220V±10％交流电源,操作简单方便,现场提供满足I.E.C规定要求的试验结果,为国内首创。装置误差0.3％,。信息变送、采集处理流量单项计算误差在±0.5％以内,同工况五次测流T-分布95％置信度,相对误差±0.34％,均达国内外较高水平。     

电站水轮机效率试验误差带的确定和数据的优化计算

作为电站水轮机试验数据处理的核心问题,一方面系统地阐述了效率实则误差模型的建立,并在此基础上提出了蜗壳流量计常数的精度估算方法,另一方面,对指数试验中的优化计算作了分析,并结合实例给出了试验曲线二阶拟合的具体方法。     

水轮机蜗壳流量压差计标定中等精度测量的一元曲线回归方法

本文对我国当前水轮机现场试验数据处理中所存在的问题,从数理统计学的理论出发,结合测量流量标定蜗壳压差计实例,分析了一元曲线回归方法和最优公式的选择原则,应用了误差分析、预报及环值剔除等概念与方法,并用TI型程序计算器对我国若干水电站水轮机的实测试验数据进行了验算和对比,为提高和评价水电站水轮机组运行的经济效益提供可靠依据。本文讨论的基本概念与方法,也可广泛用于其它方面试验研究的数据处理。     

水轮机差压法及超声波法效率试验软件的设计及实现

水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标。目前,国内效率试验的做法通常是要根据试验使用的方法（如蜗壳差压法和超声波法等）,选择特定的数据采集硬件结合自行开发的软件进行。文中设计开发了一套可采用蜗壳差压法或超声波法进行水轮机效率试验的软件测试系统,数据采集的硬件选用USB-4711数据采集卡,软件采用Delphi语言。文中介绍了该系统的功能特点以及设计思路。     

不完全蜗壳的CFD分析及优化设计

蜗壳是水轮机的一个重要过流部件，蜗壳内部三维流动的研究对改善水轮机性能有重要意义。随着计算技术和计算机的飞速发展，应用数值模拟技术研究蜗壳内部流场已成为改进和优化蜗壳设计的一个重要手段。本文应用雷诺平均N-S方程和非结构化网格对不完全蜗壳进行了三维CFD流动分析，研究了支墩形状对蜗壳内部的速度、压力分布、蜗壳出口角以及蜗壳效率等性能的影响，并根据流动分析结果对不完全蜗壳进行了优化设计。     

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.     

应变片法在水轮机蜗壳座环打压试验应力测试中的应用

介绍了应变片法测量水轮机蜗壳座环在打压试验时的应力,通过试验不仅获得了某电站水轮机蜗壳座环在打压试验时的真实应力,而且经过试验数据和有限元计算结果的对比,从而进一步验证了有限元法计算所得到的应力的准确性。     

小浪底水电站1号机组效率试验研究

水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标,利用模型综合特性曲线通过相似理论换算所得的水轮机运转特性曲线是否能正确地反映原型机组的运行性能,是行业关心的一个问题。本文详细介绍了对小浪底水电站1号机组进行原型机组相对效率试验的研究情况,包括试验参数的测量方法,计算机测试系统的配置,以及试验数据整理和分析,并按照在试验水头下水轮机制造厂提供的运转特性曲线的效率最高值修正了电站给定的蜗壳压差流量系数。通过分析发现,修正后的87米水头下的实测效率线与水轮机制造厂提供的运转特性曲线不完全一致,其它水头下的特性曲线比较还有待进一步试验论证。     

曼昆水电站设置调压阀的水轮机过渡过程计算

加拿大曼昆水电站具有特长的压力引水系统,不设调压井,而在水轮机蜗壳进口处装设调压阀。本文对水轮机过渡过程进行了分析计算,其结果对国内高水头中小型水电站以减压阀代替调压井具有参考价值。     

三板溪电站水轮机模型验收试验

介绍了三板溪水电站水轮机转轮模型试验:第一部分为水轮机模型初步试验结果的复核试验;第二部分为能量、空化、飞逸及压力脉动等主要性能保证指标的验收试验,其内容包括效率试验、飞逸试验、空化试验、压力脉动试验、轴向水推力试验、蜗壳差压试验、成像观测试验及模型水轮机通流部件几何形状及尺寸检查测量等.     

基于LabWindows CVI的水轮机流量效率测试系统

水轮机效率是机组运行的重要参数,但效率无法直接测得。对水轮发电机组来说,只能通过流量和其他参数计算得出。因此,流量的精确测量对水轮机效率的计算结果准确性至关重要。本文基于流速仪法的测流原理和LabWindows CVI平台,根据相关试验规程和实际需要,设计开发了一套适用于水轮机多工况的流量效率测量仪。实际电厂测试验证了仪器的可行性和测量的精确性,测试结果表明,该仪器测得的水轮机流量与效率与实际值相符,并且大大减少了计算量,具有较好的应用和推广价值。     

基于CFD的长短叶片水轮机压力脉动研究

以长短叶片混流式水轮机三维定常湍流计算结果作为非定常湍流计算初始条件,结合混流式水轮机湍流流动进行全流道三维非定常模拟研究。通过在蜗壳进口、固定导叶及活动导叶前、转轮前和尾水管截面测点压力脉动及频谱分析,得出长短叶片混流式水轮机内压力脉动产生和传播的部分规律。     

高水头混流式水轮机的动静干涉与振动问题研究

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。     

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蜗壳在垫层埋设方式时,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。     

抽水蓄能电站过渡过程蜗壳压力设计研究

为了深入研究抽水蓄能电站过渡过程蜗壳压力设计,对多家设计院和抽水蓄能电站进行了调研。研究结果表明,蜗壳设计压力比以往设计均有提高,原因为现场实测结果与设计结果偏差较大。实测结果压力脉动大,而压力脉动大的原因与水泵水轮机的水轮机运行区域范围过于靠近S区或位于S区的正上方有关。本文建议水轮机运行区域范围距离S区有一定的距离。     

三峡水轮机的非定常湍流计算及整机压力脉动分析

本文对三峡原型混流式水轮机进行了三维非定常湍流计算，得到了水轮机的非定常流场，预测了尾水管内、转轮前、活动导叶前、固定导叶前和蜗壳进口的压力脉动。通过与模型试验结果进行比较可以看出，本文提供的计算结果能够准确预测水轮机内的压力脉动。分析结果表明，尾水管内涡带及转轮与活动导叶间的动静干扰是产生压力脉动的两个主要脉动源，并在整个水轮机流道内传播。     

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。