混流式转轮叶片数控加工沿流面描述转换软件系统

本文针对国内常用的混流式水轮机转轮叶片的木模截面数据结构的描述方式,根据混流式转轮叶片的数控加工及其他工程需要,为了提高转轮叶片的制造质量,分析了如何提高叶片的三维实体造型精度,提出和实现了把混流式转轮叶片木模数据转换成适合于叶片数控加工造型及其他工程需要用的数据结构描述方式,并开发了相应的软件。现已经对多个混流式转轮叶片进行了计算,验证其算法是正确和稳定的,软件也是实用的。该软件也适用于其他涉及叶片反求工程需要的设计及计算。     

分段焊的焊接顺序对转轮残余应力的影响

在对混流式水轮机转轮的分段焊焊接温度场进行分析的基础上,利用数值模拟技术研究了分段焊的焊接顺序对混流式水轮机转轮焊接残余应力场的影响,结果表明,采用先焊两端后焊中间的分段焊方法可以有效地降低叶片出水边危险区域的焊接残余拉应力峰值.在转轮的焊接过程中,采取尽量减小靠近叶片出水边的焊段长度的方法进行焊接,叶片出水边焊段起弧于叶片出水端,中间的焊段熄弧于靠近叶片出水边端.     

大型混流式水轮机分瓣转轮制造技术

大型混流式水轮机分瓣转轮制造技术在近几年取得了很大进步。特别是瀑布沟电站分瓣转轮在分瓣方式、焊接工艺及分瓣面坡口加工上都有所创新,本文对这些创新点分别进行了阐述。     

巨型水轮机长短叶片转轮现场焊接工艺分析

白鹤滩项目转轮是我国迄今为止设计制造的尺寸和重量最大的长短叶片混流式水轮机转轮,其独特的长短叶片结构形式可使转轮在部分负荷的运行范围内的效率得到提升,其优良的水力学性能需要极为严格的结构尺寸公差控制以及精品焊缝保障。为了实现白鹤滩转轮精品制造的目标,重点介绍了白鹤滩机组长短叶片结构形式混流式水轮机转轮现场焊接的一系列关键工艺。     

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。     

混流式水轮机转轮叶片径向焊接收缩与开口值关系初探

为生产出优质混流式水轮机焊接转轮,本文用求解转轮开口值的图解法探讨了转轮装焊时叶片与下环之间焊缝径向焊接收缩对转轮开口值的影响,并给出了两者之间的关系。     

哈电在大型混流式水轮机转轮制造取得的技术成果

简要介绍了哈电公司近几年来在大型混流式水轮机转轮制造上取得的先进技术成果,包括叶片制造、转轮联轴孔加工、转轮工地整体制造技术等,为业界了解哈电公司在大型混流式水轮机转轮制造上取得的先进技术和制造经验提供参考。     

局部加热法对水轮机转轮焊接残余应力的影响

针对混流式水轮机转轮在服役过程中出现裂纹的情况,利用数值模拟技术研究了局部加热法对转轮焊接残余应力的影响,得到了叶片危险区域的焊接应力在局部加热过程中的变化情况以及转轮局部加热的优化方案.结果表明,局部加热法在增加了加热区域焊接残余拉应力的同时,大大降低了叶片危险区域焊接残余拉应力峰值.在局部加热的过程中,叶片危险区域...     

混流式水轮机转轮的涡量场分析

本文利用涡量场和边界拟涡能流BEF（boundary enstrophy flow）,对混流式水轮机转轮叶片进行了性能评价和优化。在转轮三维湍流数值计算基础上,通过控制拟涡能在叶片表面的分布,能够提高转轮最优工况下的水力效率。优化后转轮叶片表面的拟涡能比原型有明显改善,转轮流场的流动状况也明显改善,说明基于涡量场的分析对于混流式水轮机转轮叶片优化能够起到一定的作用。边界拟涡能流BEF能够从能量角度反映流体和固体之间的相互作用关系。     

混流式水轮机转轮简化模型焊接应力场的数值模拟

在确定混流式水轮机转轮简化模型、解决分段焊焊接热源加载问题及解决各独立实体间接触边界节点不重合的热传导问题的基础上,对转轮模型焊接过程的应力场进行了数值模拟.得到了焊接过程中纵向应力的演变规律与焊后应力场的分布情况.结果表明,焊后应力峰值出现在叶片与上冠或叶片与下环接触面附近.该结果可以较好地解释水轮机转轮叶片疲劳裂纹的产生和扩展的失效行为.     

涡带工况下混流式水轮机转轮动应力特性分析

近年来,国内一些大型混流式转轮出现了不同程度的裂纹问题,对机组安全运行构成了威胁。研究表明,水力激励引起的混流式水轮机转轮叶片动应力是引起叶片疲劳破坏的主要原因之一。文中首先对高水头小负荷的涡带工况下混流式水轮机内流场进行非定常CFD计算,得到涡带工况下叶片表面不同时刻的水压力载荷,并利用流固耦合方法对转轮进行结构场瞬态特性计算,分析转轮叶片的动应力特性。结果表明由于水压力脉动引起的转轮叶片上的振动交变动应力是混流式水轮机疲劳破坏的主要原因之一。计算结果可为其它水轮机转轮的动应力特性分析和疲劳分析提供参考。     

考虑密封作用的混流式水轮机转轮动力特性分析

大型混流式水轮机转轮振动现象严重影响了混流式水轮发电机组的安全、稳定运行,因此针对以上情况对机组转轮在实际运行中的模态特性研究就显得十分重要而有意义。本文以转子动力学为基础结合有限元分析方法,对混流式水轮机转轮进行了三维实体建模和模态分析,研究了混流式水轮机转轮在考虑密封作用影响下的动力特性,结果表明:在考虑转轮密封影响和不考虑转轮密封影响下,各阶频率和振型区别很大;密封能提高转轮的弯曲振动频率,对转轮的扭振和竖振影响较小;且随着转轮模态频率的升高,转轮的振动由整体的振动逐渐变为以叶片振动为主的振动。该方法为以后准确地分析预测机组在实际运行中转轮的振动情况提供了参考。     

水轮机转轮裂纹的原因及预防措施

笔者结合近年来水轮机转轮叶片发生的裂纹事件,分别阐述了混流式水轮机、轴流式水轮机、冲击式水轮机和贯流式水轮机的转轮叶片发生裂纹的主要原因,尤其对混流式水轮机转轮产生裂纹的原因从水力方面、设计方面、铸造缺陷、制造工艺、运行工况及共振等多因素综合作用进行了探讨,并通过实例分析,提出了裂纹处理和预防措施。     

水轮机转轮叶片加工方法研究

1 水轮机的分类 现代水轮机按其水流作用原理和结构特征可分为两类：一类为仅利用水流动能的冲击式水轮机；另一类为同时利用水流动能和势能的反击式水轮机。冲击式包括水斗式水轮机、双击式水轮机及斜击式水轮机；反击式包括混流式水轮机、斜流式水轮机及贯流式水轮机。除上述各机型外，随着蓄能电站的发展出现了可逆式水轮机。混流式水轮机及轴流式水轮机应用范围很广，为此，重点介绍它们的加工方法。 2 模型与真机转轮叶片加工方法 2.1 混流式水轮机叶片的加工方法 三峡转轮为混流式转轮，以下以三峡模型转轮叶片为例论述其加工方法…     

泥沙直径和浓度对混流式水轮机转轮内流场的影响

为了初步研究泥沙直径和浓度对混流式水轮机转轮内部流场与性能的影响,本文采用固液两相流模型对某电站的高水头混流式水轮机进行全流道数值模拟,通过控制变量法研究不同来流泥沙直径和浓度对转轮叶片表面泥沙分布、平均压力和水轮机效率的影响。结果表明:含沙水较清水会不同程度使叶片表面水压力载荷增加,效率下降,在相同工况下转轮叶片进水边和出水边与下环连接处泥沙浓度较高;随着泥沙直径的增加,泥沙分布更加集中,磨损加剧。该研究可为含沙水流中运行的水轮机转轮设计提供参考。     

采用三维粘性流进行长短叶片转轮水力性能分析

在高水头领域，长短叶片混流式水轮机转轮由于其稳定性和空化性能优良而得到了广泛的应用。本文结合某项目，采用平均化N—S方程，计算水轮机内部的速度场、压力场及转轮数值效率，应用数值分析的方法对转轮性能进行预估，设计了一个长短叶片混流式水轮机转轮，并与常规转轮进行了同台试验比较。     

长江三峡电站右岸首台转轮装配质量控制

阐述了长江三峡电站右岸首台转轮装配程序及转轮在装配中出现的各种问题,如叶片坡口钝边型线误差、叶片型线变形、重心确定难等,并提出相应的解决方案,确保了长江三峡电站右岸首台转轮产品质量。     

水轮机叶片光电经纬仪测量及其数据处理技术

介绍采用光电经纬仪对大型混流式转轮叶片的三维测量和相应的测量数据处理技术,阐述采用光电经纬仪来解决大型混流式转轮叶片的三维测量难题,并开发出了配套的叶片三维测量数据处理技术和软件,用于混流式叶片数控加工中的快速装夹找正,大大提高了叶片找正的效率和精度,降低了叶片数控加工的制造成本.图2     

三峡转轮X型叶片五轴联动数控加工技术

本文从三峡转轮特大 X 型叶片的计算机辅助三维造型,五轴联动刀位计算,切削仿真和机床仿真以及后置处理技术等多个方面,详细阐述了三峡混流式转轮特大 X 型叶片的五轴联动数控加工技术,并实际应用到三峡转轮叶片的五轴联动数控加工中,取得了成功,推动了企业制造技术的革新。     

李家峡水电站混流式水轮机分瓣转轮组合与焊接过程中的质量控制

分辨转轮组合与焊接，直接影响着水轮机的质量和效率。介绍了李家峡水电站408MW混流式水轮机分辨转轮组合与焊接过程中所采取的工艺措施与质量控制。