水轮机汽蚀安全系数选取方法的探讨

水轮机允许吸出高度H_s中汽蚀安全系数的选取对机组稳定进行和厂房基础开挖影响较大,是一个复杂的技术经济问题,不能单纯为避免汽蚀而盲目加大安全系数。本文应用模糊数学方法将影响安全系数的众多的定性因素定量化,从而最终选定安全系数。本文提出的方法具有结合工程实践、技术上安全可靠、经济合理的特点。通过实例分析对比,证明此法是可行的。     

高水头混流式水轮机尾水管压力脉动综述

在高水头的混流式水轮机中,由工程实例的观测和研究可以得出,其运行过程中的机组不稳定性主要来源于机械内部的水力振动,而尾水管压力脉动作为水轮机水力振动的主要原因,在一定情况下会引起机械的疲劳失效。而从其内部流动机理上看,其周期性脉动特征是偏工况条件下尾水管内部的涡带振动,旋进涡核会产生高振幅低频压力脉动和高频压力脉动。本文主要介绍和讨论了国内外学者对这一领域的研究。这些研究主要包括尾水管涡带振动的机理研究,尾水管涡带振动的试验研究和数值模拟,尾水管涡带振动的结构影响,尾水管涡带振动的预防措施及对策。     

贯流机组尾水管里衬一期安装

广东广宁东乡水电站机组尾水管里衬采用一期安装浇注混凝土取得成功效果,文章介绍贯流机组尾水管一期安装浇注混凝土的优越性及其方法。     

水轮机磨蚀破坏的综合治理

该文从枢纽布置和机组设计及制造工艺、运行检修及防护层等多方面论述了水轮机过流部件磨蚀破坏必须有针对性地采取综合治理措施,才能减缓破坏,延长大修周期、提高安全运行的可靠性,并提出了机组在汛期沙峰短时间停运的建议.     

改进EMD降噪方法在水轮机尾水管压力脉动信号中的应用

针对水轮机尾水管压力脉动信号的降噪处理问题,提出一种基于改进经验模态(EMD)分解的降噪方法。首先将信号进行EMD分解,得到一系列本征模态函数;然后利用基于自相关函数特性的分析方法将其分解为噪声主导分量和信号主导分量两部分,并将噪声主导分量利用小波软阈值降噪;最后将经过处理的噪声主导分量与信号主导分量重构成新信号,用于后续分析。通过与基于互相关分析的EMD降噪法对比,发现该方法具有更高的信噪比,既保留了尾水管压力脉动信号的低频成分,又保留了其有用的高频成分,是一种有效的水轮机尾水管压力脉动信号降噪方法。     

混流式水轮机尾水管压力脉动

尾水管压力脉动是混流式水轮机运行中经常遇到的问题,随着其运行水头的提高,压力脉动将造成不能容忍的危害,需要深入开展研究工作。 一、分析水轮机尾水管压力脉动的旋流平方法:     

不同工况下水泵水轮机尾水管压力脉动特性与改善措施研究

不稳定水流诱发的压力脉动是引起水力机械振动进而影响水泵水轮机安全运行的重要原因.为研究不同流量下水泵水轮机尾水管涡带形态的演变,分析空化系数对涡带形态的影响,基于FBM湍流模型,针对水泵水轮机五种典型运行工况进行非定常数值模拟,重点比较了不同流量与空化系数对尾水管涡带形态的影响.结果表明,当机组运行在0.5倍和1.1倍...     

某电厂真空泵汽蚀异响原因分析及处理方法

某电厂调试过程中,由于凝汽器真空度超过真空泵的极限真空值,导致真空泵产生汽蚀从而造成设备不良振动并产生了极大异响,严重危及设备的长期稳定运行。本文经过对故障现象进行分析查找原因,提出了相应的对策进行改造。改造后真空泵运行时的不良振动和异响得到消除,为同类型水环式真空泵的技术改造提供了可借鉴经验。     

锅炉给水泵进口有效汽蚀余量的计算

水泵汽蚀余量由于叶轮机械中流体运动的复杂性,很难从理论上计算出流场中何处可能出现汽蚀,再加上汽蚀现象不仅仅取决于流体的流动特性,还取决于流体本身的热力学性质,所以,更难于从理论上提出汽蚀发生的判据。本文从实际应用角度出发,针对锅炉给水泵有效汽蚀余量进行校核计算,以满足工程安全运行需要。     

利用水喷射技术防止水泵的汽蚀

汽蚀现象是水泵应用的重大障碍。文章分析了离心式水泵汽蚀的机理,指出了解决水泵汽蚀问题必须提高入泵液态水所对应的饱和压力,即增大液态水的能量状态。介绍了利用喷射增压原理,在水泵入口加装水—水喷射器来解决水泵汽蚀的实用技术。利用该技术设计的密闭式凝结水回收系统,既成功地解决了汽蚀问题,又取得了显著的经济效益和节能、节水效益。     

竖轴水轮机空化对捕获功率的影响研究

竖轴潮流水轮机是目前被广泛研究的潮流能的转换装置。利用CFD软件FLUENT的滑移网格模型、多相流模型和用户自定义函数UDF,通过求解动量方程、连续性方程以及气泡输运方程,分别在忽略空化的全湿流和考虑空化的空化流情况下对竖轴潮流水轮机进行了非定常数值模拟。结果表明,两种数值模型下的水轮机附近的流场在水轮机的上游面差别很大,空化不仅使水轮机叶片周围产生气泡,而且严重扰乱了水轮机叶片周围的流场,从而导致水轮机水动力性能的改变。空化的存在使潮流水轮机叶片对主轴的作用力减小,使水轮机的能量利用率Cp降低,当尖速比λ=2.75时,Cp值最大,为0.23,比忽略空化时降低了25%。     

Numerical research of cavitation on Francis turbine runners

Francis turbines, as other hydraulic turbines, are custom-designed for nominal operating conditions specific to each power plant. However, they may need to be operated at off-design flow conditions because of variable reservoir levels and flowrates. Operating the turbine at off-design points can cause cavitation. Four cavitation types can be observed on Francis turbine runners. These are leading edge, travelling bubble, draft tube swirl and inter-blade vortex cavitation. They may cause erosion, reduction in efficiency, vibration, instability of operation and noise. Runner blades must be designed taking the flow characteristics into account for design conditions to prevent cavitation. Cavitation limits for the off-design points must also be determined. In this study, the runner geometry of an actual hydroelectric power plant that was designed and implemented in 1960s, is redesigned with the help of the state of the art computational fluid dynamics techniques for cavitation free operation. The cavitation limits for the off-design points are also determined.     

水轮机转轮抗气蚀堆焊工艺及效益分析

通过采用堆焊技术对轴流式水轮机转轮气蚀进行处理,并不断地进行论证、总结、提高,收到了良好的效果,提高了机组的出力,延长了转轮使用寿命,创造了较好的经济效益.     

Local Convective Heat Transfer from a Horizontal Tube in an Acoustic Cavitation Field

An experiment has been carried out to investigate the local convective heat transfer from a horizontal circular copper tube in an acoustic cavitation field. The effects of acoustical parameters (including sound source intensity, the vibrator location and sound distance), fluid temperature and thermophysical properties of working fluid on heat transfer enhancement were studied, as well as the variation of heat transfer rate with sound source intensity at constant heat flux. Results show that convection heat transfer was remarkably enhanced due to disturbance and impingement by cavitation bubble. Among these cases tested, the maximum augmentation ratio of 3.95 was reached for acetone with a cluster of cavitation bubbles impinging perpendicularly on the tube surface.     

某水电站混流式转轮下止漏环空蚀成因分析及处理研究

本文针对某水电站混流式转轮下止漏环规律性空蚀现象,分别从检修安装、运行工况、水力开发及真机设计等方面分析了相关影响因素,给出了这种规律性空蚀现象成因及改进处理方案.最后针对相似水头段转轮研制,提出了四点设计提示.     

察汗乌苏电站水轮机尾水管的安装

在水轮机的安装过程中,设备安装和混凝土浇筑工作交替进行,互相影响。察汗乌苏电站水轮机的尾水管尾水肘管和尾水锥管,其施工工程也是分步进行的。调整尾水管断面的水平偏差、位置偏差、高程偏差的方法来实现安装,这也是尾水管安装的关键技术。     

Z40风机控制系统国产化改造设计

系统介绍了风机控制系统国产化致造的基本思路、总体结构、系统功能以及设备选型等。     

国产200MW汽轮机低真空掉闸事故的分析及处理

凝汽器真空下降是汽轮机运行中常见的典型故障之一，针对一起国产200MW机组因低真空造成的掉闸事故进行了分析，总结了真空泄漏调查的方法及处理措施，为同类机组的真空严密性治理提供参考，具有一定的推广意义。     

大型汽轮发电机组EH系统的典型故障分析及处理

根据华电能源哈尔滨第三发电厂大型汽轮发电机组EH系统的实际运行情况,针对高压抗燃油的油压波动、油质变差、油温升高、油动机摆动、油管振动、挂闸问题进行了典型故障分析并给出了处理方法,以保证大型汽轮发电机组的安全稳定运行。     

CFD-driven surrogate-based multi-objective shape optimization of an elbow type draft tube

Draft tube is the part of Francis turbines which is used to both discharge water and recover kinetic energy at the exit of the runner. A design optimization study of an elbow type draft tube based on the combined use of Computational Fluid Dynamics (CFD), design of experiments, surrogate models and multi-objective optimization is presented in this study. The geometric variables that specify the shape of the draft tube are chosen as input variables for surrogate models and the pressure recovery factor and the head loss are selected as output responses. It is determined that, pressure recovery factor, which is the main performance parameter, can be increased by 4.3%, and head loss can be reduced by %20 compared to the initial CFD aided design. Pressure recovery factor, is represented with a second order polynomial regression model in terms of the geometrical parameters based on the optimization results. The verification of the model is also provided by comparison with CFD results for different draft tubes other than that are used in the development of the model. The model is verified using 30 different design points and it can predict the pressure recovery factor with an error of less than 8%. This model allows the fast and correct design and optimization of elbow type draft tubes, without the need for further CFD simulations.