基于相似理论的小型混流式水轮机设计

为缩短小型混流式水轮机设计周期,确保机组良好的发电性能,文章采用相似理论对某水电站的小型混流式水轮机进行设计,并建立了机组流道的三维模型,通过CFD分析显示,在额定工况下,该机组的水力特性基本满足要求,其能量转化率和发电效率均符合预期目标。该研究结果表明：基于相似理论的水轮机设计,是一种可以有效缩短设计周期,保证机组良好性能的方法。     

可逆式水轮机变工况研究

针对抽水蓄能电站稳定性的要求,利用可逆式水轮机水泵工况断电过程中蜗壳出水边的压力始终保持恒定（水轮机工况的水头）,机组转速连续变化这一规律,根据转速的不同来选取不同的工况点。在Fluent软件中,通过变换转轮的边界条件设置,可模拟可逆式水轮机水泵断电过程不同工况点水力变化,计算时采用雷诺时均方程和RNG肛￡湍流模型,压力和速度耦合采用半隐式（SIMPLEC）算法。对可逆式水轮机不同工况点模拟结果进行了分析总结,数值试验结果直观地反映了可逆式水轮机水泵工况断电的不同工况点、叶片表面的压力分布、蜗壳内部的流场漩涡分布、水力损失等,对可逆式水轮机的转轮设计和结构优化有一定的应用价值。     

冷却塔专用水轮机的数值模拟与性能研究

以冷却塔内额定流量为0.833 m³/s的双级贯流式水轮机为研究对象,基于ANSYS-Workbench操作平台对其进行单向流固耦合分析。采用三维建模软件UG,建立水轮机模型。使用商业CFD软件Fluent,对全流道模型进行三维定常湍流数值模拟,分析了内部流场及各部件的水力损失,得到了转轮叶片上准确的水压力分布。将流场计算结果应用到结构场中,使用有限元分析软件ANSYS,对转轮设计工况下的刚强度进行了计算,得到了转轮的静应力分布和变形情况。     

湿式电除尘器流场的数值模拟与优化设计

湿式电除尘器可有效收集细微颗粒物、重金属等污染物,目前广泛应用于燃煤电厂大气污染物的终端治理。湿式电除尘器内部流场均匀性是保证其性能的前提条件,文中采用CFD数值模拟技术,对某燃煤电厂300 MW机组配套管式湿式电除尘器的初始设计方案进行研究分析,并对原始方案进行局部优化设计,使其气流分布更加均匀同时减小系统阻力,从而较大地提高了湿式电除尘器的性能。最后,通过实测验证了CFD数值计算的准确性和可行性。     

1050MW超超临界机组SCR流场优化设计

为保证脱硝系统超低排放要求,提高SCR系统运行的经济性与安全性,某电厂1050 MW超临界燃煤发电机组SCR装置进行喷氨优化改造,需对机组的流场进行优化设计。采用CFD模拟与物理模型试验相结合的方法对该厂机组脱硝系统设备进行流场设计。通过空塔模拟分析原始流场,设计整流部件,系统设计满足相关的技术指标。对各整流部件进行性能分析,保证设计的经济性。物理模型试验结果与CFD数值模拟结果得到相互验证;试验对SCR系统的积灰状况进行了研究,结果表明系统设计合理。     

混流式水轮机活动导叶CFD计算分析

阐述了对水轮机活动导叶内部流场CFD分析的目的。以额定出力10MW的混流式水轮机活动导叶作为计算模型,采用六面体非结构化网格划分流场,在最优工况点条件下,计算出了部件的水力特性,为后续的工艺优化改造,提供了理论根据。     

静音型发电机组通风散热系统仿真研究

通风散热系统设计是静音机组设计的重要内容,采用CFD方法,利用FLUENT软件对静音机组内部温度场和流场进行仿真研究,通过仿真研究验证机组理论结构内部通风散热结构的合理性。     

水轮机转轮准三维反问题设计及流场性能分析

为设计出高质量的水轮机转轮叶片,确保机组运行时各项性能指标良好,在某小型混流式水轮机的转轮设计中,采用准三维反问题设计方法获得了叶片翼型的形状及尺寸数据并建立了转轮模型,再通过对机组全流道的流场性能分析以及效率和出力计算,得到了机组内部流态顺畅且效率和出力均满足要求的研究结果。研究表明,以转轮流场状态为依据的准三维反问题叶片设计,能有效实现机组转轮与电站水文参数条件的良好匹配,进而达到提升机组效率和稳定性的目的。     

水轮机转轮叶片割边改造的CFD与模型试验分析

为改善某混流式水轮机过流部件的流态,提升机组出力。提出了对转轮叶片进行割边的改造方法。在设计工况下,分别建立割边前、后的机组全流道模型,通过对比二者的CFD流场特性和出力情况,验证改造效果。最后,对改造方案进行了模型试验。结果表明,经叶片割边后的机组,虽然效率略有下降,但调整导叶开度至越大,机组的出力越显著提高。同时,叶片的抗汽蚀性有所增强,过流部件中的水流流态也有一定程度的改善。由此可知,采用转轮叶片割边的改造措施,是一种较为经济实用的优化设计方案。     

过滤分离器流场的CFD模拟分析

该文运用fluent软件对过滤分离器筒体内部的流场进行了CFD模拟分析,得到了过滤分离器筒体内部流体的流速分布规律.与API/IP 1582给出的简化模型相比,该方法能全面地反映筒体内部流场的分布规律,为设计更加合理的过滤分离器结构提供支持和帮助.     

CFD数值模拟水轮机蜗壳三维设计

阐述了混流式水轮机蜗壳内部流道的光滑性对于整机稳定运行的重要影响。在水轮机金属蜗壳的设计过程中,以模型试验数据为依据,利用CATIA软件的创成式外形设计模块,构建了光滑的蜗壳三维流场模型。与此同时,采用精度较高的RNG(renormalization group)模型作为湍流计算模型,选用标准壁面函数处理近壁区,并选择六面体非结构化网络对整个流场进行网格划分。最后,通过CFD数值模拟分析结果表明,该蜗壳的效率较高,水力性能良好,符合设计要求。为产品的生产、加工奠定了理论基础。     

HD型石油化工流程泵叶轮内部流场数值计算

采用k-ε紊流模型以及由Patankar和Spalding提出的SIMPLE算法,对双吸式HD型石油化工流程泵首级叶轮内部流场进行数值模拟,给出了其压力和速度的分布规律,揭示了其内部流动的主要特征,为双吸式离心泵叶轮设计提供了重要理论依据,同时填补了CFD流场计算中尚无双吸式离心泵叶轮整体模拟的空白。     

电站脱硫装置的系统模拟与工艺改造研究

本文利用计算流体力学(CFD)软件对某2x1000MW电站机组脱硫系统进行吸收塔流场分析,通过检验烟气等分布效果进行设计优化,以在满足环保要求的前提下,降低脱硫系统运行费用为脱硫系统优化运行提供了参考。     

全贯流式水轮机流场测量与分析

本文通过流场测量,分析了旋转轮环对轮缘区转轮后流场的影响,以及全速度和径向速度的分布规律。文中还对全贯流水轮机的流道进行了分析。     

流场数值计算的水轮机蜗壳模型构建方法研究

阐述蜗壳光滑性对于整机性能的意义,分析当前蜗壳设计方法的弊端,提出了CFD流场分析与水动试验相结合的模型构建方法。以某电站混流式水轮机金属蜗壳为例,建立整体造型和曲线拟合方法的2种流场模型,进行了CFD数值计算以对比二者的水力性能,并对最优模型进行水动力学试验。结果显示,该数值计算的精度较高,为模型后续的生产加工,提供了理论依据。     

基于流场仿真的室内靶场通风评估

基于ANSYS Icepak软件对某室内靶场进行了流场仿真分析,利用CFD分析结果,评估了靶场内整体空间的流场分布、污染物分布等情况,为靶场设计方案的通风效果评估及设计优化等提供了理论支撑。通过研究,将该软件引入至靶场通风流场仿真这一工程领域,在靶场设计的方案阶段,即可对风口布局、管道布置等方案参数进行科学评估和改进,避免了待靶场建成后通风不良造成的各类损失,具有较高的工程应用价值。     

运用正反问题迭代法进行叶片式气液混输泵叶轮的水力设计

基于正反问题迭代,提出了叶片式气液混输泵叶轮水力设计的方法。叶轮叶片的初始几何形状根据给定的速度矩分布规律进行设计,通过叶轮内CFD三维流场分析结果,改进流道参数和速度矩分布规律以优化叶片几何参数和流场分布。外特性试验结果表明,设计叶轮可在较宽的流量范围及含气量范围下工作,最优工况效率可达44．0％,且能在短时间内输送100％的气体而不发生气堵现象,证明了该设计方法的有效性和可靠性。     

基于CFD的液力变矩器内部流场分布特征研究

为提升液力变矩器性能,需要进一步研究液力变矩器内部流动,获取流动特征规律。针对某型液力变矩器进行不同速比下内部流场的CFD数值模拟,并分析其流动现象,得出该变矩器内流场中流动状态的速度、漩涡的分布规律。结果表明,流体的相对速度随速比升高有下降趋势,漩涡结构随速比增大而增大。相同速比下,不同叶轮中、不同弦面的流体出现不同类型二次流。通过CFD研究发现二次流主要出现在泵轮和导轮中,其中叶轮进出口处漩涡湍动能较高,能量损失较大。流场分布规律研究可以指导液力变矩器设计,使流场分布合理并且减少二次流等现象,对提高液力变矩器的效率有重要意义。     

四川岷江汉阳航电枢纽工程灯泡贯流式水轮机结构设计

阐述了四川岷江汉阳航电枢纽工程水轮机的结构设计和结构特点,包括水轮机的预埋部分、埋入部分、导水机构装配、转轮装配等部套的设计。通过跟踪电站运行参数,良好的性能参数显示,该机组的设计方案是可行的。     

叶轮叶片后弯角对压缩机内流场的影响分析

利用CFD软件对离心压缩机的三维流场进行了数值模拟分析,并对离心压缩机性能进行了分析。流场模拟的湍流模型采用RNG k-ε模型,离心压缩机旋转区与非旋转区的耦合采用了MRF模型。在叶轮叶片后弯角变化从35°~55°对压缩机的内流场进行分析,且旋转流体边界采用了滑移网格。得出了压缩机内部流场的压力及速度分布云图,在此基础上对压缩机性能进行了对比分析。模拟结果有助于了解风机内流场的运动规律,为风机叶片的设计提供了参考。