基于流固耦合的贯流式水轮机应力分析

结合不同流固耦合的求解特点和应用条件,在ANSYS Workbench中分别运用单向流固耦合和双向流固耦合的方法对国内某电站的贯流式水轮机在最高水头、设计水头和最小水头三种工况下的静应力和动应力进行了计算分析和比较。结果表明:各种工况下,转轮的最大静应力和最大动应力均出现在叶片根部与轮毂连接处,最大位移均出现在叶片外缘,且叶片位移从根部到外缘逐渐变大;导叶的最大静应力和最大动应力位于根部,最大位移位于外缘。与转轮相比,导叶的应力和位移值都较小。转轮和导叶的最大静应力和最大动应力的最高值出现在最高水头工况。静应力最高值远小于材料的屈服极限,而动应力最高值则达到了材料屈服极限的79%,说明使转轮结构产生破坏的原因不是静应力,而可能是动应力的作用。     

跌流竖井入流水舌处内嵌圆弧板的结构优化数值研究

跌流竖井是排水系统中结构简单且应用广泛的排水基础设施之一,但该结构入流水舌处的水气两相作用剧烈、流态复杂,且在该处常常出现竖井内的最大负压,也就容易从外界大量吸气造成下游管道臭气逸散、井喷或爆管等问题。为此,提出在竖井水舌处设置内嵌圆弧板的结构优化方法,从而有效改善入流水舌流态,降低竖井内气压值和梯度变化,并减缓竖井从外界的吸气程度。在此基础上,采用Fluent三维数值模拟手段,对比分析了结构优化前后的流态、气压梯度、流速及水气分布等特性。结果表明,经过优化后的竖井模型改变了入流水舌处的液体流态,水流入射角度减小,水流撞击点的位置降低,竖井水舌处的负压值明显降低,垂直管内的整体压力梯度变化幅值减弱,从外界卷吸的气量也大幅度减小。可见所设计的新型竖井结构优化方法对跌流竖井入流水舌问题有较好的改善作用,同时也为排污管道竖井设计及优化提供一定的参考。     

轴流转桨式水轮发电机组检修仿真与实训系统

结合福建某电站轴流转桨式水轮发电机组实际运行与检修情况,运用多媒体仿真、图形学及三维交互技术开发了轴流转浆式水轮发电机组三维检修仿真与实训系统,以三维动画、视频及图片等形式展示了轴流转浆式水轮发电机组拆装和检修的整体流程及注意事项,运用三维人机交互技术模拟安装及拆卸机组部件并设置考核环节,可将培训结果量化,提高了水轮发电机组检修质量和效率,为推广标准化检修制度奠定了基础。     

轴流式水轮发电机组多媒体检修仿真系统研究

本文基于福建某电站轴流转桨式机组实际的运行与检修,运用3dsMax、premiere和Director等软件技术,开发了轴流转浆式水轮发电机组多媒体检修仿真系统。该系统以三维动画,视频,配音解说,现场图片等多种形式全面而清晰地展示了轴流转浆式水轮发电机组拆卸和安装流程及注意事项。系统中长达两个多小时的动画演示是本系统最突出的特色之一。该系统为轴流转桨式机组检修培训提供了极大的方便,有力地提高了培训效果。