500m水头段混流可逆式水泵水轮机水力参数分析

随着我国经济建设的高速发展,对电力的需求日益增长,相继有许多大容量的火力发电厂和核电站投入电网运行。为提高电网运行的经济性和机动性,兴建大容量的抽水蓄能电站势在必行。本文对我国引进的广州(4×300MW)、十三陵(4x200MW)等500m 水头段的抽水蓄能电站机组水力性能参数作了较为深入的分析比较。     

混流式水泵水轮机三维湍流数值分析

采用重整化群k-ε湍流模型对混流式水泵水轮机整体三维流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算.分析了水泵工况和水轮机工况水泵水轮机整个通道内的水流流动情况,对水泵工况计算结果进行了详细分析,并与模型试验结果进行了对比.     

灯泡式水轮机运行性能的分析与评判

本文对灯泡式水轮机良好的运行特性、优越的能量性能及优良的稳定性.尤其是具有独特的空化特性等进行了论述。该机型空蚀破坏非常轻微。     

电站可逆式水泵水轮机

天荒坪抽水蓄能电站混流可逆式水泵水轮机是以著名的英国迪诺威克抽水蓄能电站的机型为基础进行设计的。介绍了该可逆式水泵水轮机的设计、加工特点及座环、蜗壳、轴系统、转轮、活动导叶、控制机构、尾水管等主要部件的设计和加工     

可逆式水轮机泵工况下驼峰现象的数值模拟

本文对具有高部分负荷驼峰的水泵水轮机泵工况进行了定常数值模拟和分析,并与实验结果进行了对比.结果表明:在网格生成时考虑流道边壁y-plus分布、并采用SST k-ω湍流模型能够较准确地模拟出可逆式水轮机泵工况下扬程-流量曲线的驼峰特性.通过进一步内部流动的分析发现,转轮进出口处的两段区域的流态和驼峰的形成有密切的联系.     

湍流模型对水轮机压力脉动数值预测的比较

分别采用大涡模拟模型、标准k-ε模型和Realizablek-ε模型,对模型水轮机全流道内的三维非定常湍流进行了数值模拟,对导水机构及尾水管内的湍流压力脉动进行分析,并与试验结果比较。分析结果表明:大涡模拟方法对湍流脉动的大尺度分量进行直接模拟,对强旋流有很好的适应性,能够较准确预测水轮机的压力脉动;Realizablek-ε模型考虑了流体微团转动的影响,可定性分析水轮机全流道的压力脉动特征;标准k-ε模型忽略了流体微团转动的影响,对水轮机压力脉动的模拟结果误差较大。     

X型叶片水轮机转轮流场的数值模拟

X型叶片在最近几年被广泛用于高水头大容量混流式水轮机,其数值模拟对计算机的配置提出了更高的要求。模型的建立和网格的粗细直接影响着水轮机数值模拟的结果和对硬件资源的需求。本文从这两方面着手,解决硬件资源一定条件下的大规模流场计算问题。采用全流道和单流道两种几何模型、三种网格精度对X型叶片混流式水轮机转轮进行数值模拟,对能量特性进行了预估,并分析了转轮内部的流动细节。分析结果表明：单流道计算所得能量特性结果优于全流道计算结果,与实验结果一致,这是由网格的粗细引起的;X型叶片表面压力和速度变化均匀,转轮内流动顺畅,表现出良好的水力性能,与实际情况相符;用单流道模型来代替全流道模型对转轮流场进行数值模拟,可以提高计算精度,节省计算时间,降低计算成本。     

混流式水轮机全流道三维定常及非定常流数值模拟

基于三维时均N-S方程对水轮机内部流动及特性进行三维数值模拟分析,首先采用标准k-e 模型在不同导叶开度工况下对水轮机进行了全流道多部件、动静耦合的定常湍流计算,获得了各工况下各过流部件内及动静部件间的流场,并预测了水轮机的能量和空化性能。在定常湍流计算的基础上,以其作为初始条件应用RNG k-e模型和滑移网格技术进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了更合理的流场分布结果。该研究对于深入了解水轮机流激振动的内在机理、改善水轮机的综合性能、提高水轮发电机组的运行稳定性具有参考价值。     

水轮机转轮泥沙磨损的数值模拟

本文利用κ－ε－Ａｐ两组湍流模型计算水轮机转轮中泥沙固液两相湍流。根据液相和固相三维流速场的计算结果数值模拟了转轮叶片面的泥沙磨损。     

甩负荷过程水泵水轮机流激振动数值模拟研究

抽水蓄能电站甩负荷过渡过程中机组振动剧烈,有导致转轮疲劳破坏风险。为探究转轮流激振动特性,对水泵水轮机在甩负荷中的典型工况（时刻）进行CFD-FEM数值模拟,分析了压力脉动、转轮动应力和振动模态。结果表明：转速是影响转轮压力脉动和动应力的最重要因素,最大转速工况最危险,转轮内压力脉动最剧烈,叶片动应力值和振幅均大于其他工况;压力脉动导致转轮动应力波动,两者频谱特征一致;转轮最大动应力出现在叶片进口与上冠“T型”连接处,过渡过程中最大值均超过材料许用应力;水力激励力频率与转轮固有频率相差较大,转轮在计算工况发生共振的可能性较小。     

响水涧项目水泵水轮机水力性能研发

水力性能开发是水泵水轮机的核心技术,也是实现我国抽水蓄能机组国产化的关键性技术.本文从项目研究的历程、研究的主要内容、采用的主要技术手段和方法、所取得的成果等方面介绍了响水涧项目水泵水轮机水力性能的研发情况,并通过模型试验结果的综合分析,重点介绍本项目的主要研究成果,以期为我国同类机组的性能研究提供可靠的技术数据和成功...     

基于计算流体动力学的混流式水轮机性能预估

基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε双方程湍流模型,对混流式水轮机全流道的三维定常湍流的48个工况点进行了计算。捕捉到了水轮机各过流部件内及动静部件间的流动细节和旋涡的结构与演化特征等重要流动信息。在全流道三维定常湍流计算的基础上,建立了基于N-S方程的混流式水轮机性能预估方法。预估的能量性能与试验结果相符。结果表明所提出的混流式水轮机性能预估方法应用于水轮机的水力设计和改造中,可以减少模型试验次数和缩短产品开发周期。而且此种性能预估方法不但可预估水轮机的性能,同时还可获得水轮机各过流部件内的流场信息,能从定量和定性两个方面评价水轮机的性能。     

贯流式水轮机间隙流动模拟技术浅析

CFD是目前水力开发的最先进手段之一,本文对在贯流式水轮机上所采用的间隙模拟技术进行了介绍,同时对使用间隙模拟技术开发设计贯流式模型水轮机的数值计算结果与模型试验结果进行了比较和分析.     

关于水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度选取的建议

水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度是抽水蓄能电站的关键参数,不仅仅关系到水泵水轮机高扬程抽水的安全稳定性,同时对水泵和水轮机总体性能,包括效率、入力、出力、空化、稳定性乃至过渡过程的稳定性均有重要影响。由于现有水泵水轮机规范和合同对该指标的要求过于严格,对总体性能产生了不利影响,为此提出建议,供相关电站参考。     

水轮机调节系统的MATLAB仿真模型

介绍了水轮机调节系统建模及其分析方法。仿真模型是基于 MATLAB Simulink建立的,能实现水轮机调节系统空载运行、甩100%额定负荷、接力器不动时间、孤立电网运行和一次调频等动态过程的仿真。仿真结果有助于加深对水轮机调节系统基本原理的理解,也有助于了解被控制系统参数（调节对象）和水轮机控制系统（调速器）参数对水轮机调节系统动态特性的影响。     

混流式模型水轮机全流道三维定常湍流计算

本完成了为岩滩水电站所设计的混流式水轮机模型的全流道三维定常湍流计算。计算程序以雷诺时均连续性、N—S方程作为控制方程，选用标准k—ε双方程湍流模型使方程组封闭。数值求解通过SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解，离散差分格式具有二阶精度。通过计算获得了各过流部件的流动细节，预估了水轮机的能量、空化性能，并与模型试验结果进行了比较。     

水轮机调节系统的空载特性仿真

介绍了水轮机调节系统空载动态特性的仿真结果,给出了空载频率波动和空载扰动的仿真曲线。仿真结果有助于加深对水轮机调节系统基本原理的理解,也有助于了解被控制系统参数（调节对象）和水轮机控制系统（调速器）参数对水轮机调节系统空载动态特性的影响。     

350MW汽轮机低加疏水泵故障原因探讨和预防

介绍了低加疏水泵基本设备规范,运行方式.对气蚀现象造成低加疏水泵损坏的事故进行了分析,探讨了多级泵泵体进入空气产生的湍流原理,并对低加疏水泵的启动和维护此提出了建议,对防止发生类似故障提出了具体措施.     

水轮机调节系统一次调频及孤立电网运行特性分析及仿真

介绍了水轮机调节系统一次调频运行及孤立电网运行动态特性的仿真结果,给出了一次调频运行的动态仿真曲线。仿真结果有助于加深对水轮机调节系统基本原理的理解,也有助于了解被控制系统参数（调节对象）和水轮机控制系统（调速器）参数对水轮机调节系统一次调频运行及孤立电网运行动态特性的影响。     

锅炉给水泵汽轮机速关阀挂闸故障分析与处理

锅炉给水泵汽轮机速关阀无法正常开启的故障严重影响了机组的正常运行.通过分析速关阀的结构、控制原理,并经过多次试验找到了故障的原因是危急保安装置和油动机内漏量变大,采取了延长电磁阀动作时间的措施消除了设备的故障.