冷却塔用梅花型水轮机的设计及性能分析

针对利用冷却塔富余水流能量的水轮机仅仅套用传统水电站水轮机,无法有效地解决振动和噪音大、水轮机寿命短、主轴封水易损坏漏水、轴承常常损坏、维修麻烦等问题,根据冷却塔的具体结构、布置情况和冷却塔富余的水流能量大小,开发设计出一种专用于冷却塔的梅花型水轮机,以处理能力为1000 m3/h的冷却塔为例,进行该水轮机的水力及结构设计,采用CFD技术对设计的梅花型水轮机进行数值模拟,并根据数值模拟的结果优化水轮机的结构、完善其水力设计,提高其效率,达到冷却塔更加高效、节能的目的。     

水轮机水力阻抗特性研究

推导了开度不变、转速不变和出力不变、转速不变两种运行条件下水轮机水力阻抗计算公式,分析了这两种运行条件下机组水力阻抗的差异,指出在混流式水轮机运行范围内,在前者条件下机组水力阻抗大于0,在后者条件下机组水力阻抗小于0.通过理论分析和数值计算相结合的方法,研究了机组水力阻抗对水电站有压输水系统自激振动特性的影响.研究表明:机组水力阻抗的正负决定了系统衰减因子的正负及大小,对系统频率的奇偶性具有选择性.     

水布垭水电站水轮机的水力设计

针对水布垭水电站的实际特点 ,较详细地阐述了现代大型水轮机设计技术在工程的成功应用 ,结合先进的CFD流动仿真分析技术重点分析了水轮机转轮及通流部件的水力设计优化 .这种方法具有可靠性好的特点 ,大大缩短了大型水轮机的设计开发周期 ,并可准确地进行性能预测 ,显著提高了水轮机水力设计的技术含量和质量     

水轮机混凝土蜗壳水力计算及绘图

本文就水轮机混凝土蜗壳水力计算在计算机上实现所存在的问题提出了解决的方法和技巧。所叙程序计算和绘图融为一体，所需设备简单，不需其它绘图辅助软件便可操作，使得程序操作为简便，计算结果准确可靠。可在水电站设计时使用。     

混流式水轮机转轮CAD

参照哈尔滨电机责任公司提供的设计参数,获得水轮机比转速,应用混流式水轮机设计理论,构造计算机辅助设计ＣＡＤ软件,求得可供转轮加工制造的型值数据。     

基于性能预测的水轮机更新改造水力优化(英文)

介绍一种用于老电站水轮机更新改造中的水力优化设计方法,即基于全流道三维粘性流场数值模拟的性能预测评估的数字化优化设计方法。该方法能够在大部分部件不变的情况下,考虑在水轮机改造过程中的诸多约束条件和更新改造的目标的条件进行优化设计。利用多工况性能预测便于优化需要改造的过流部件并与不更新的部件保持良好的匹配性,使得更新改造后的水轮机能在更宽广的范围内高效运行。与传统模型试验方法相比,降低了研发成本。文中的方法已用于映秀湾电站的水轮机改造,证明是可行的,其优化设计方法可用于老电站水轮机更新改造的目标制定,并且是研发成本和缩短周期的有效技术途径。     

混流式水轮机空化流动特性分析

采用混合物空化模型对混流式水轮机的内部流场进行了数值计算,得到了大流量工况、最优流量工况、小流量工况水轮机的内部流动特性。计算结果表明：在大流量工况和小流量工况下,尾水管中心截面的低压区与涡带是相对应的,压力脉动的幅值主要受尾水管涡带直径两端压力差的影响,其尾水管进口段左右两侧以及弯肘段附近均有较大的漩涡区域,造成较大的能量耗散,尾水管内有明显的回流现象,水轮机内部流动比较紊乱。     

灯泡混流式水轮机的研究与设计

本文作者将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中，介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理、水力性能、水流运动规律及其过流部件的水力设计理论，并提出了这种水轮机的结构设计方法。通过分析研究，这种新型水轮机具有混流式水轮机和贯流式水轮机的优点，而避免了它们的缺点，可以在较宽的应用水头范围内替代现代应用最广泛的混流式水轮机，广泛使用于中小型水电站中。     

混流式水轮机轴向水推力计算研究

在水力设计及结构设计的基础上，宣分析计算，可以较精确地计算出轮转的轴向水推力，同时指明了水推力系数ｋ的变化规律，并通过试验验证其正确性。     

灯泡混流式水轮机的研究与设计

本文作者将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中 ,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理、水力性能、水流运动规律及其过流部件的水力设计理论 ,并提出了这种水轮机的结构设计方法。通过分析研究 ,这种新型水轮机具有混流式水轮机和贯流式水轮机的优点 ,而避免了它们的缺点 ,可以在较宽的应用水头范围内替代现代应用最广泛的混流式水轮机 ,广泛使用于中小型水电站中     

液力透平进口截面对水力损失及速度矩的影响

为减小液力透平各过流部件的水力损失,提高液力透平的效率,在不同蜗壳进口截面下将一单级液力透平蜗壳的基圆作为一环线,计算沿该环线的切向速度值,根据基圆半径计算出相应的速度矩,并在环线上分别设置4个监测点,利用ANSYS软件计算监测点处的速度矩随流量的变化规律,最后研究蜗壳进口截面对各过流部件水力损失的影响。结果表明:所选液力透平的蜗壳最佳进口直径为65mm,改进后液力透平的效率比原设计下的效率提高了1.83%,且在该蜗壳进口下叶轮进口的速度矩波动幅值最小;随着蜗壳进口直径的增加叶轮进口的速度矩逐渐减小,蜗壳收缩管的收缩率逐渐增加,收缩管中的水力损失逐渐减小。       

混流式水轮机转轮设计方法的优化

给定单元转速ｎ’１、单元流量Ｑ’１、汽蚀系数σ及相应的约束条件，在有限元计算准三元流场的基础上，对混流式水轮机转轮效率进行优化，从而为该类转轮的设计探索了一条新的途径．     

基于大涡模型水轮机压力脉动的数值预测

基于N-S方程和大涡湍流模拟(LES)模型，采用贴体坐标和四面体网格系统，对控制方程进行变换和离散，并用SIMPLE算法求解，对混流式水轮机全流道内的三维非定常湍流进行了数值模拟，并对水轮机尾水管内的涡带压力脉动进行了数值预测。     

基于CFD的水轮机叶片对转轮流场的影响分析(英文)

采用FLUENT软件对长短叶片混流式水轮机HLA351转轮在额定工况下进行了三维定常数值模拟,较好地预测了转轮内部流场详细情况.计算结果表明,增减短叶片,转轮内部流态出现了较大的变化,其中长短叶片结合式转轮流态最好,水力性能最优,长叶片转轮次之,短叶片转轮较差.     

随机风荷载作用下超大型冷却塔结构屈曲分析

利用屈曲本征方程的形式解推导出随机屈曲本征值满足的概率密度演化方程。以对数风剖面中的10m高平均风速和地面粗糙度为随机变量,分析了超大型冷却塔的随机屈曲承载力。进而,计算出其均值及标准差。结果表明,随机屈曲承载力的概率密度函数具有一般形式,不易采用常见的概率分布模型拟合。随机屈曲承载力均值与按照均值参数计算的屈曲承载力接近,但其变异性介于两个随机变量的变异性之间。     

水轮机转速的LMFC－PI控制

基于线性模型跟随器原理，在现有的水轮机转速ＰＩ控制的基础上，提出了一种新的控制方案──ＬＭＦＣ－ＰＣ控制．研究与仿真表明，该方案具有较好的跟随能力和抗干扰能力，且易于实现．     

汽轮机数字式电液调节系统改造方案分析

首先研究了汽轮机调节系统的发展历史和应用现状,分析汽轮机调节系统进行数字式电液调节（DEH）改造的必要性和可行性。以承德环能热电有限责任公司的汽轮机数字电液调节系统升级改造工程为实例,论述了数字电液调节系统（DEH）的改造方案和控制功能,为系统的升级改造提供科学依据。     

水轮机固定导叶骨线的解析计算

本文应用几何方法推导出了由一段圆弧或直线构成的固定导叶骨线的解析计算式，并分析了沿骨线上各点的安放角αｃ与包角ｃ之间的关系。