双流道泵输送固液两相混合物的水力试验研究

为了分析固液混合物对高速双流道输送泵性能的影响,在转速为2 900 r/min工况下,开展了输送4种粒径固体物质与不同浓度的固液两相水力性能试验研究,其最大固体颗粒直径达到48 mm,得到了其在不同工况下固液混合输送的性能规律.实验结果表明,输送固液两相介质时泵进出口压力、扬程、效率比清水试验工况下低,更易发生汽蚀;在相同流量和浓度的工况下,随着输送的固体颗粒粒径增大,效率略有升高,扬程受粒径变化影响较小;在相同流量和粒径颗粒的工况下,随着输送混合物中固体颗粒浓度的增加,扬程及效率呈递减趋势.高速双流道泵的结构可以用来输送海底金属矿物质.     

导叶几何参数对液力透平压力脉动的影响

为提高导叶式液力透平的运行稳定性,研究导叶几何参数对液力透平压力脉动的影响。在IS80-50-315型低比转速离心泵反转作液力透平叶轮进口前添加径向导叶,对导叶出口角、叶片数和径向高度采用正交试验设计的方法匹配相同叶轮形成新的液力透平模型,利用CFX软件在蜗壳内、导叶与叶轮间隙和叶轮上沿周向设置监测点进行定常和非定常数值计算,对定常计算结果进行极差分析,得出导叶几何参数对液力透平性能影响的主次因素,形成最优方案组合,并对非定常数值计算压力脉动结果进行时域和频域分析。结果表明：径向导叶几何参数组合对水力效率和水头的影响均为叶片数>径向高度>出口角;导叶式液力透平的压力系数在导叶与叶轮间隙上最大,其次在叶轮上,蜗壳内部压力系数最小;当叶轮叶片数相同时,径向导叶出口角和径向高度的值在合理范围内选取较小值时,有利于降低导叶式液力透平的压力脉动幅值和提高运行稳定性。     

水轮机固定导叶骨线的解析计算

本文应用几何方法推导出了由一段圆弧或直线构成的固定导叶骨线的解析计算式，并分析了沿骨线上各点的安放角αｃ与包角ｃ之间的关系。     

水轮机导叶关闭规律的研究

在水轮机调节系统大波动过渡过程中，为了最大限度的减少水压上升值和转速上升值．我们对南方某一水电站利用正交设计法对水轮机导叶分段关闭规律进行了优化分析。优化分析结果为该电站改造提供理论支持。通过该水电站甩负荷的实例表明：此关闭规律是符合实际的。     

水轮机导叶关闭规律的研究

在水轮机调节系统大波动过渡过程中,为了最大限度的减少水压上升值和转速上升值,我们对南方某一水电站利用正交设计法对水轮机导叶分段关闭规律进行了优化分析。优化分析结果为该电站改造提供理论支持。通过该水电站甩负荷的实例表明:此关闭规律是符合实际的。     

水轮机固定导叶骨线的解析计算

本文应用几何方法推导出了由一段圆弧或直线构成的固定导叶骨线的解析计算式，并分析了沿骨线上各点的安放角αｃ与包角ψｃ之间的关系。     

空间导叶设计新方法

本文以空间势流理论为基础,提出了一种常见空间导叶结构设计新方法,丰富了导叶二元设计内容。新方法解析出空间轴面流动速度分布特点及流动函数,保证导叶有关几何参数的计算更为可靠精确,为改善导叶设计理论及程序作了有益探索。     

自校正PID水轮机调节器

提出了一种按连续系统稳定裕量设计的自校正ＰＩＤ水轮机调节器．仿真试验表明，自校正ＰＩＤ水轮机调节器有快的系统响应和好的鲁棒性．     

混流式水轮机转轮叶片残余应力测试

本文对岩滩电厂水轮机转轮叶片经常出现裂纹的实际问题,应用盲孔释放法实测了轮转叶片裂纹经补焊处理后热影响萄残余应力,为分析转轮叶片裂纹原因提供了试验依据。     

轴流泵前置导轮的结构形式及水力特性研究

为消除大中型轴流泵站因进口流态不良引起的汽蚀、振动和噪音,同时探讨将前置导轮用于轴流泵吸入性能调节的可能性,分析研究了前置导轮的结构和特性,包括导轮三种水力设计方案的叶片形式及其水力特性、导轮对主叶轮性能的影响以及导轮的主要结构参数等．     

多泥沙高水头电站水轮机选型设计

对多泥沙高水头电站水轮机选型的基本要求、主要参数、设计计算等进行分析,从选型设计理论出发,结合水轮机内部全流道沙水流场的数值模拟,对新疆克孜勒苏河流域上的夏特电站进行选型设计,确定其设计工况点、水轮机出力、单位流量、转轮直径、同步转速、吸出高度等参数,通过主要过流部件在各工况的沙水最大速的分析比较,进一步确定 HLA542 机型为适合电站的最优机型。研究结果对夏特水电站工程水电机组的设计具有重要参考依据,研究方法对多泥沙河流高水头电站的水轮机机组选型设计具有实际指导意义。     

基于LES模型的水轮机三维非稳定湍流及压力脉动数值模拟

本文基于N—S方程和大涡模拟（LES）模型,采用贴体坐标和四面体网格系统和SIMPLE算法,较准确地对混流式水轮机内部三维非稳定湍流流动及其尾水管内的旋涡压力脉动进行了数值模拟。     

Experimental and Numerical Research on Deformation Behavior of Thin-Walledand Large Expansion Ratio Guide Vane Liner in Hydroforming Process

Some tube hydroforming process tests and further research work were conducted to manufacture hollow guide vane liners (made of super alloy GH3030).The relative thickness (t₀/OD) of the tubular blank is approximately 0.01,and the maximum expansion ratio (Dmax/OD) of the needed part is more than 40％, and the length to diameter ratio of the expansion regionis more than 3.0. It is very hard to manufacture this kind of ultra-thin-wall, curved axis and large expansion ratio tubular part without fracture and wrinkles. The success of the process is highly dependent on useful wrinkles with appropriate internal pressure and axial feeding. A simplified finite element model and a theoretical model are used for detecting the deformation behavior and forming laws. Further study results demonstrate that the useful wrinkles do not appear at the same time and middle-wrinkles need bigger axial force than tube-end-wrinkles and feeding-wrinkles. The wrinkles can transfer bigger axial force after its wave peak has come into contact with the die inner surface. The thickness thinning rate of the element at the peak is bigger than that at the trough.With the increase of the axial and hoop stress ratio, the critical buckling stress also increases. Microstructure examination results show that the grain size in the maximum thinning zone has been stretched and refined after the large deformation and annealing treatment. The process is feasible and the finished part is qualified.     

水轮机过渡过程计算中CSSTF程序应用与调压阀选择

水轮机过渡过程计算的各种方法里，连续系统仿真方法具有物理概念清晰，仿真对象易于描述，计算过程可操作性强等特点。本文结合一实例讨论连续系统仿真方法进行水轮机过渡过程计算时值得注意的若干问题，主要有压力水道数学模型的建立、积分步长的确定、计算初值的校正等。并将实例调保计算调压阀选择的几点体会一并讨论     

基于多工况数值试验的水轮机改造优化设计技术

传统的水轮机改造方法是针对水电站水轮机中拟改造的过流部件和实际运行条件,采用类似新电站设计的多方案设计和模型试验进行性能对比来论证改造方案和验证设计。在水轮机改造过程中,因受到了已有流道的限制,其过流部件与新建电站的设计思路有很大的差异。我们根据水轮机改造中过流部件设计的特点,基于数字化设计与试验的思想,对整个流道进行联合的三维粘性流动数值模拟。在数值模拟的基础上进行性能预测,以数值试验取代模型性能试验,提出一套基于数值试验的水轮机改造技术,并简介在水电站水轮机改造中的应用情况。     

某水电站工程尾水渠扩散段水力优化研究

某水电站尾水渠扩散段在工程设计时为提高过流能力,实现尾水洞出口断面低水位运行,采取较大扩散角的布置形式.模型试验表明:设计方案下扩散段流态紊乱,过流能力较低.先后采取在扩散段设置控导流设施、减小扩散段的扩散角、调整闸室位置与修改闸室及上、下游连接段体型等3种修改方案进行试验研究.其中第3种修改方案较好地顺应了水流的流动特性,尾水渠各流段流态平顺,过流能力相对较强,实现了尾水洞出口断面较低水位运行;同时节省工程量,基本达到预期效果.该水力优化措施已应用于工程设计.