混流式水轮机内三维定常湍流数值研究

基于 k-ε紊流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机全流道的三维定常湍流计算.捕捉到了水轮机过流部件内的流场和非最优工况下转轮通道及尾水管内的旋涡结构与演化特征等流动信息.结果表明,水轮机的全通道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构,所得到的结果对进行水轮机的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义.     

轴流式水轮机转轮叶片刚强度计算分析

用ANSYS有限元分析方法对某轴流式水轮机的新老转轮叶片的刚强度进行了详细的计算对比分析。结果表明，该方法能快速准确计算轴流式水轮机叶片的刚强度，经对比分析也可为叶片改型提供依据；该方法是一种科学、快速、简便的轴流式水轮机叶片刚强度的计算方法。     

轴流式水轮机转轮叶片的强度和刚度分析

用ANSYS有限元分析方法对某轴流式水轮机的新老转轮叶片的刚度和强度进行了计算，对转轮叶片肩部的应力集中作了对比分析。     

轴流式水轮机叶片的刚强度及模态有限元分析

利用ANSYS有限元仿真方法对某轴流式水轮机叶片在根部加厚前后的应力、变形及模态进行了研究，分析了应力缓冲槽对应力降低的贡献。分析结果表明，根部加厚后水轮机叶片法兰与内缘交接处应力集中现象得到显著改善。     

轴流式水轮机转轮叶片裂纹原因及预防措施

针对某水电厂轴流式水轮发电机组在运行不长时间后，水轮机转轮叶片出现有规律分布裂纹的情况，用ANSYS有限元法对叶片进行了刚强度计算；并针对电站叶片产生裂纹的实际情况，分析了水轮机叶片产生裂纹的原因．提出了控制叶片裂纹的对策，使叶片裂纹得到了有效的控制。     

轴流式水轮机叶片的刚强度及模态有限元分析

利用ANSYS有限元仿真方法对某轴流式水轮机叶片在根部加厚前后的应力、变形及模态进行了研究，分析了应力缓冲槽对应力降低的贡献。分析结果表明，根部加厚后水轮机叶片法兰与内缘交接处应力集中现象得到显著改善。     

混流式水轮机定常流动分析

通过混流式水轮机全流道的定常流动数值模拟,研究混流式水轮机内部尤其是尾水管在不同工况下的流动特点,目的在于探明引起混流式水轮机内部流动不稳定的真正原因.计算结果表明,引水部件的流动,蜗壳鼻端处压力波动均较为剧烈,周向分布不均匀,但是经过固定导叶和活动导叶的过滤后周向分布基本对称.转动部分的流动,小开度低单位转速时,较小的导叶出流角,使转轮叶片头部受到撞击,叶片上横向流动和背面的叶道涡严重,转轮出口靠上冠处有回流和横向流动,泄水锥下方回流严重;大开度时,转轮进出口流态都得到改善.尾水管内,小开度时,锥管中心回流严重,大部分水流流向外缘,受肘管的影响,锥管和肘管内部形成两个涡流区,主流流经支墩左侧,右侧较为紊乱;最优开度时,尾水管内部水流流线顺畅,支墩两侧水流平稳性基本一致:大开度时,尾水管主流向锥管中心聚拢,经过肘管的转弯时,出现很多局部的旋涡流动,支墩右侧水流相对平稳,而左侧较为紊乱.研究结果为压力脉动测量位置的选择提供理论依据.     

基于全流道非定常流动计算的轴流式水轮机尾水管压力脉动分析

以轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值模拟为基础,对轴流式水轮机尾水管内的非定常流场进行了分析,研究了尾水管内涡带的形态,对尾水管压力脉动的幅值和频率特点进行了分析.结果表明,大流量工况时,在尾水管内形成了一个与转轮旋转方向相反低压涡带,引发了低频压力脉动,这种低频压力脉动是水轮机中压力脉动的主要脉动源之一.     

水轮机主轴中心孔补气对尾水管内部流态的影响

基于水气两相流模型，研究了水轮机主轴中心孔补气对尾水管涡带的影响以及对于改善水轮机内部流态的作用。研究表明，不同工况下最优补气量的大小有一定的差异；由于气体能量较小，补气量过小，在转轮的影响下它很快稀释于水体中，进入尾水管直锥段中心涡带区域的气体很少，起不到改善水流的作用，补气量过大，又会使断面过水面积减小，尾水管直锥段横向水流增强导致不利流态。研究成果揭示了补气量的大小对于改善尾水管内部水流的影响，从而为寻找最优的补气量提供理论依据。     

浅析陆水电厂机组增容改造的必要性

陆水电厂原采用ＺＺ１０５型水轮机，由于设计工况点偏离最优工况点及机组运行太久老化严重，致使机组效率低，气蚀严重，绝缘老化。