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。     

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。     

水泵水轮机顶盖螺栓强度特性研究

顶盖连接螺栓是水泵水轮机最重要的螺栓连接之一，若是发生疲劳断裂可能会导致水淹厂房的严重事故。本文以某水泵水轮机双法兰顶盖-顶盖螺栓-座环多体系统为研究对象，基于流固耦合算法将转轮上冠间隙腔内压力映射到顶盖过流面上，定量分析了顶盖轴向水推力和预紧力对联接螺栓强度特性的影响。发现由于双法兰刚度不均导致螺柱承受较大的弯曲应力；顶盖圆周方向刚度不均导致96个螺柱承受的总拉力、工作载荷、螺柱的夹紧力和相对刚度沿圆周方向周期性变化，且其变化幅度较大。随着顶盖轴向水推力的增大，各个螺柱的相对刚度基本不变；随着预紧力的增加，各个螺柱的相对刚度减小，且预紧力越大，相对刚度减小的幅度越慢。研究成果可为蓄能机组顶盖螺栓的设计提供参考。     

水轮机顶盖取水技术中使用泵叶的体会

水轮机顶盖引取机组冷却水的技术改造中,在水轮机转轮上冠加焊泵叶,可以使顶盖内水压重新分布,在顶盖边缘的取水口得到较高的供水压力,而在顶盖中部区域造成负压区,使顶盖下平均水压减小,解决一些电站顶盖压力与取水压力不能同时兼顾的矛盾,这样做不影响水轮机的容积效率,而机组温度下降很多,实际运行效果良好。     

水轮机顶盖底环抗磨板加工

本文介绍了大型水轮机顶盖、底环抗磨板的互换性及其制造工艺。     

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。     

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。     

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。     

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。     

贯流混流式水轮机水力设计研究

本文介绍了一种称之为贯流混流式水轮机的新机型,并就其性能与混流式水轮机进行了详细的比较。论及了导叶及转轮的水力设计及其比较试验,阐述了这种机型的优秀特点。     

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。     

大型水轮发电机组水门开度控制零动态设计方法

针对一类非线性非最小相位系统,利用微分几何控制理论,首先通过引入动态反馈对其扩维以获得稳定的零动态,然后采用标准的线性系统方法设计非线性控制器;进一步利用哈密顿 — 雅可比 — 贝尔曼方程和中心流形理论分别证明所设计控制律的最优性以及闭环系统的稳定性。结合水轮机调速系统模型,求得大型水轮发电机组水门开度非线性最优控制律。对川渝—华中电网的仿真结果表明,与常规控制器相比,所设计的调速系统控制律能够显著提高电力系统的暂态稳定性。     

汽轮机零件和系统的可靠性设计

本文提出了汽轮机零件和系统的可靠性设计方法。该方法包括叶片、隔板、转子、轴承的可靠性设计和汽轮机零件、部件、子系统和系统的可靠性预测。文中给出了汽轮机零件、部件和子系统的可靠度和可用度的计算公式及汽轮机系统的可用系数和强迫停运率的计算公式以及应用实例。     

1000MW级水轮机顶盖与蜗壳座环的联合受力分析

本文利用ANSYS软件,对1000MW级水轮机顶盖和蜗壳座环的应力与变形进行了联合受力下的有限元分析计算,并与传统单个部件分析结果进行了比较,更准确地获得了顶盖和蜗壳座环的应力和变形.     

民治电站水轮机水力设计与模型试验

介绍了四川雅安民治电站水轮机水力开发中采用的水力设计方法,包括水轮机关键水力参数的选择、各过流部件的几何设计和计算流体动力学(CFD)数值分析,并结合模型试验对水轮机的能量、空化和压力脉动性能进行了预测与分析。     

考虑预紧力的顶盖与座环联合受力研究

利用ANSYS软件,对某电站水轮机顶盖和蜗壳座环开展了考虑螺栓预紧力的联合受力研究,并与传统单个部件分析结果进行了比较,探讨了座环对顶盖应力和变形的影响。