高原地区水轮机允许吸出高度计算的探讨

目前,水电站水轮机允许吸出高度H_s常用下式计算: 式中 H为水轮机工作水头(m);σ为水轮机模型的汽蚀系数;σ_y为装置汽蚀系数,K为系数,与电站条件、运行工况和转轮材料有关(见《机械工程手册》第75篇,水轮机);▽为水轮机转轮中心线处的海拔高程,也可用水电站所在地的海拔高程计算。h_s为位于海平面的水电站水轮机允许吸出高度,由水轮机制造厂提供的h_s曲线决定。利用式(1)计算在西藏高原地区安装较多的HL1l3—WJ—50型卧式水轮机组的H_s值,结     

浅谈水头比例法在确定水轮机吸出高度中的应用

小型水电站水轮机转轮及叶片的汽蚀直接影响到水轮机的使用寿命和效率,正确地确定水轮机吸出高度是避免或减少汽蚀的主要途径之一。传统的方法由于采用统一的计算公式,而没有全面考虑具体电站的特点,导致转轮及叶片在运行中仍然发生不同程度的汽蚀。本文通过总结河南省小水电站设计中的应用情况,介绍确定水轮机吸出高度另一种方法即水头比例法,可供小水电站设计中参考。     

水轮机技改增容的动能计算与修正

在水电站更新改造中,水轮机更换新转轮,若原水轮机的流道形状、结构参数对新转轮运行性能的影响以及水轮机工作流量的变化对运行参数(工作水头)的影响考虑不足,改型后的新转轮的出力增加值就达不到设计要求。结合工程实例说明水轮机技改增容时的转轮改型选择和动能计算修正的方法。表2个。     

水泵水轮机甩负荷过渡过程中的压力脉动和转轮受力

水泵水轮机甩负荷过渡过程中,压力脉动和转轮受力剧烈变化,导致事故频发。本文采用动网格技术对某模型水泵水轮机的甩负荷过渡过程进行全流道三维数值模拟,分析了水轮机压力脉动和转轮受力变化特性及其演变的内流机理。结果表明:甩负荷过渡过程中,转轮进口回流的出现和发展显著增加了无叶区内流体的湍动能,使导叶与转轮之间的动静干涉明显增强,导致压力脉动幅值急剧上升,其最大值达到初始阶段的5倍以上;与此同时,转轮进口局部产生的回流使无叶区内的湍动能和压力脉动强度在高度方向不均匀分布;此外,转轮进口回流发展使叶道内流态分布失衡,产生低频旋转失速,导致转轮叶片所受力矩和径向力的波动幅值快速上升,最大波动幅值分别达到初始阶段的10倍和60倍,而尾水管涡带对其的影响处于次要地位。     

水轮机技改增容的功能计算与修正

在水电站更新改造中，水轮机更换新转轮，若原水轮机的流道形状，结构参数对新转轮运行性能的影响以及水轮机工作流量的变化对运行参数的影响考虑不足，改型手的新型转化的力增加值就达到设计要求，结合工程实例说明水轮技改善容量的转改型改造和动能计算修正的方法。     

新疆拉斯特水电站水轮机选型设计

本文以拉斯特水电站水轮机选型为例,通过对水轮机转轮直径D、转速n、吸出高度Hs、飞逸转速nf、最大飞逸转速nfmax、效率η、流量Q等参数的确定,选出水轮机的最优方案,阐述了水轮机选型的最简单方法。     

关于水泵水轮机吸出高度的选择

本文介绍了对选择水泵水轮机吸出高度影响较大的气蚀、比转速和尾水管脱流与吸出高度的关系,指出水泵水轮机吸出高度的选择方法有别于常规水轮机,必须在既兼顾水轮机工况,又兼顾水泵工况的基础上,经全面的技术经济比较合理地确定。     

关于六郎洞抬高水轮机尾水位2米的问题

六郎洞水电站装机容量为2×12.5MW;设计水头为107m,采用PO638型转轮;并仿照苏联的资料设计,水轮机吸出高度取Hs= 1米。当时设计没有考虑所制造水轮机的性能比模型试验值差;也没有考虑水电站的水质等情泥对水轮机汽蚀性能的影响。六郎洞水电站机组安装投产初期,发生了水轮机通流部件的严重破坏,看来是与设计吸出高度偏高,加剧了水轮机抗汽蚀,是其因素之一。     

近代水輪机吸出管的長度

我們在1953年發表的一篇论文中(见参考文献1,并曾簡要轉載于参考文献2中)曾設法証明,苏联已安裝的水轮机其弯曲的吸出管長度太短,因而減低了水轮机的效率。我们提議吸出管的長度根据“經度”λ来計算,即根据沿吸出管截面中心所量得的長     

昌马旧总干龙腾电站水轮机选型设计

水轮机作为电站的最重要部件之一,实现了水流由动能到电能的转换,选型的好坏直接关系到水电站的实际运行参数能否与水轮机的主要性能指标参数相匹配,关系到电站能否充分利用水能资源达到最佳的经济效益。本文结合昌马旧总干龙腾电站实际,借助水轮机型谱模型转轮综合特性曲线图分析,进行小型水电站水轮机选择设计。     

液压提升器在大型冲击式水轮机转轮安装中的应用

转轮是冲击式水轮机实现水能转换的核心部件,其性能对水轮机起着决定性的作用,其运行状态直接影响到水轮机的效率、寿命和机组的安全稳定运行。由于转轮的几何形状复杂,在转轮的安装过程中吊装难度较大。采用液压提升器对某水电站转轮进行吊装、提升就位等更换安装工作。结果表明,该方法使用方便,加快了转轮更换安装速度,降低了转轮安装过程中的安全隐患。     

尾水管尺寸对水轮机运行的影响

立轴反击式水轮机的尾水管,不但能将水轮机出流引到下游尾水,更重要的是能将转轮出口动能加以恢复利用,并使水轮机能稳定运行。我国的大部分水电工程中,水轮机的工作水头多在十几米到一百余米的范围内,因而多选用轴流式水轮机或高比转速的混流式水轮     

在小型水电站中保证转轮不发生气蚀的条件下尾水管长些好

广大农村水力资源丰富,由于地形千差万别,因此,农村小型水电站形式多样,水轮机大小、类别也很多。但经常采用的水轮机,主要是立轴安装的轴流式水轮机和横轴安装的混流式水轮机。与之配套的尾水管有直圆锥形尾水管、膝弯形尾水管和弯曲形尾水管。其中直圆锥形和膝弯形效率较高,使用较多,且由厂家随机供货。据实际使用情况发现,厂家随机交货的尾水管长度,与电站实际情况相差较大,带来不少问题。水轮机的心脏——转轮,是要保证在真空状态下工作的,真空度越大,作用在转轮上的     

岩滩水电站扩建工程水轮机转轮特征参数优化与现场制造

对影响岩滩水电站扩建工程水轮机转轮运行稳定性及叶片裂纹的因素进行研究分析,对水轮机比转速、尾水管高度、安装高程,水轮机模型选择以及转轮现场制造技术等进行了优化。转轮现场制造验收的结果以及水轮机运行记录表明该研究和优化是有效的。     

对HL240（123）—LJ—140水轮机吸出高的探讨

HL240—LJ—140水轮机在不同水头下运行,允许吸出高变化很大,高水头时允许吸出高较小。广西数个电站选用吸出高值偏大而使水轮机汽蚀比较严重。建议在电站设计时应尽量考虑各种运行不同水头和工况对吸出高允许值,选用较小的吸出高值来决定水轮机安装高程,对已建成的水电站,水轮机产生汽蚀时,应改进向尾水管补气的办法和避开汽蚀区运行,以减少水轮机的汽蚀。     

捷克斯洛伐克的微型小水电

人们叙述过一种简单、实用、高效的小型水轮发电机的设计,并对其不同的布置形式进行了探讨。和其它机械设备一样,这种水轮机目前正处于发展阶段,作者论证了这种设备,这种设备特别适合捷克斯洛伐克小水电的需要。适合于捷克斯洛伐克的小水电设备如图1所示。流量(Q)约从2秒立米到60秒立米,水头(H)从2米到10米,轴流式4-KPK-10型可优先选用。它装有数个固定的分水叶片和活动的转轮叶片水流进S型吸出管,通过调速箱或多重皮带,由水平轴将动力传递给发电机。水轮机转轮轮叶仅由调速器调     

超低比转速混流式水轮机不同叶片转轮分析

根据设计参数设计了冷却塔低比转速混流式水轮机。依照水力设计尺寸绘制图纸,利用三维画图软件Pro/EN-GINEER建立三维模型。基于Realizable湍流模型和时均N-S方程,对设计工况下混流式水轮机拥有不同转轮形式但蜗壳、导水机构和尾水管均不更换情况进行了数值模拟。获得了转轮内速度场、压力场的分布情况,并通过计算求得效率,对比分析了水轮机三种转轮全流道的流场分布,发现短叶片转轮在叶片背面靠近出口位置有小部分回流现象,靠近下环地方低压区域要比其他两种转轮的大,而当这个区域的压强减小到一定值时,容易发生空化空蚀。得出在合理的范围内适当增加叶片长度有利于能量的利用,并且使水轮机转轮流速、压力分布更合理,水力性能更好。     

宝灵寺水电站水轮机增容分析

四川省平武县宝灵寺水电站建设期在2007年,受到当时国内灯泡式水轮机选型理念及技术水平的限制,机组选型偏保守。本次增容改造主要目的是在不改变现有流道及转轮直径的情况下,机组出力由12MW增容到14MW。本文对水轮机出力、吸出高度、机组运行稳定性等方面进行了详细的分析、计算,为电站增容改造的实施提供了理论依据,对灯泡贯流式水轮机组的选型、计算提供了借鉴经验。     

泄水锥脱落对机组安全运行的影响

泄水锥是水轮机转轮中的一主要部件,一般都用螺栓联接在转轮上。主要作用是以锥体表面为导向,引导水流从转轮出水边出来后沿轴向方向旋转流向尾水,以降低水力损失。由于安装或检修时螺栓未上紧,或因电站运行管理差,经常出现甩负荷现象。在这种工况下运行,当变化的横向力作用住汇水锥上时,使固定泄水锥的螺栓由于材料疲劳而断裂。这种横向力可能是由于漩涡脱离,或非对称的汽蚀汽泡的出现和消失;或由于在吸出管喉口处泄水     

长短叶片混流式水轮机三维非定常流数值模拟

为探究长短叶片混流式水轮机在不同导叶开度下运行时内部水流流动的特点,基于流场数值模拟的计算方法对长短叶片混流式水轮机进行了全流道三维非定常湍流计算。结果表明,在不同开度下,转轮与导叶交界面处压力脉动主频皆为转轮转频与叶片数的乘积,且在小流量工况下主频振幅最大。当水轮机在小流量工况下运行时,尾水管涡带呈螺旋形,且绕转轮转轴顺时针旋转,与转轮旋转方向相同;当水轮机在额定工况下运行时,尾水管无涡带产生;当水轮机在大流量工况下运行时,尾水管涡带呈细长的圆锥形。