水轮机过流部件磨蚀问题的研究与防护

针对我国高含沙水流中运行的水轮机组的过流部件的磨蚀这个长期存在的疑难问题，开展研究工作，在分析水轮机过流部件泥沙磨损、空化破坏各自的磨损机理、特点、影响因素、预测模型等的基础上，总结出水轮机过流部件的磨蚀主要是泥沙磨损、空化破坏及它们的联合作用，提出水轮机过流部件磨蚀的主要防护措施，为最终解决水轮机过流部件磨蚀问题提供了理论依据。图6幅，表1个。     

水力机械模型试验台的设计研究

扼要介绍在水力机械模型试验台建设中,对试验台的主管路系统、流量率定系统、扭矩测量系统等进行的研究。开发了闸板可抽取式强迫压紧特殊阀,杜绝了管路内漏现象的发生;引进了模型水轮机叶片角度联调机构,在保证叶片角度调整精度的同时又提高了工作效率;采取了保持试验水质清洁的相关措施,节约了宝贵的水资源。该试验台通过了由中国电机工程学会和中国水力发电工程学会组织的技术鉴定,达到国际先进水平。     

灯泡贯流式水轮机轴向水推力的试验研究

笔者首先介绍了灯泡贯流式水轮机轴向水推力的模型试验原理及试验方法,再通过一系列的模型试验,分别讨论了桨叶角度、导叶角度、水头、协联关系等各个运行条件对轴向水推力的影响,依此对水轮机各个运行工况下的轴向水推力进行了分析探讨。通过对大量的模型试验数据进行整理分析,归纳总结了灯泡式水轮机在各个运行工况下轴向水推力的变化规律,掌握这些变化规律,可为原型水轮机的相关设计和运行提供重要参考。     

立式模型水轮机结构特点

根据模型试验和水力研究的要求设计了模型水轮机。结合对立式模型水轮机结构特点的介绍,按照各部件功能差异进行了区分,同时对相关各部件的测点需求进行表述。针对模型导水机构中导叶端面提出一种动静结合部件间隙调节办法,可为同类型模型水轮机结构设计提供参考。图2幅。     

水轮机模型压力脉动的测试及分析方法

结合水轮机模型试验工作实践经验,综述了水轮机模型压力脉动测试的原理及数据采集、分析方法。水轮机模型试验结果是原型机压力脉动变化趋势分析及稳定性研究的重要参考依据,因此进一步提高模型压力脉动测试的精度及分析方法,是目前的一项重要课题。     

水轮机空化系数的动态测定

水轮机叶片上的空化空蚀破坏造成水电站的频繁检修，利用计算流体力学软件Fluent对HL240型水轮机的设计工况进行数值模拟，模拟结果求出的空化系数与模型试验非常吻合。在一定的时段对机组的运行工况进行数值模拟，利用模拟结果可得到该时段叶片各个区域上的空化系数，从而判断该区域是否发生空化空蚀。把不同时段的结果进行汇总，则可以得到整个叶片上发生空化空蚀的总区域和各区域发生空蚀破坏的程度，从而对水轮机何时进行检修提供理论指导，使水电站经济效益达到最大化。     

轴流式水轮机模型试验空化观察方法探讨

水轮机模型试验时,空化观察试验由于很难定量把握,容易造成各试验台间甚至是同一试验台不同人员的试验记录都存在差异。笔者对多次试验观察经验进行总结,以轴流式水轮机模型空化试验为例,介绍一种观察方法及相关要点,为同类型试验做参考。     

湘江土谷塘电站水轮机模型验收试验

为了检验土谷塘电站模型水轮机的水力性能,在瑞士洛桑联邦理工学院(简称:EPFL)水力机械实验室的PF1试验台上进行了模型验收试验,试验内容包括:效率和功率试验、空化试验、压力脉动试验、飞逸试验、温特-肯尼迪指数试验以及轴向水推力试验等。模型验收试验结果表明:东芝公司研发的模型水轮发电机的水力性能满足或优于合同保证值的要求。对模型验收试验的标准、EPFL水力机械实验室以及模型验收试验中需要注意的事项等方面内容进行了介绍,试验结果可为水轮机模型试验和模型验收试验提供参考与借鉴。     

置换通风与冷却顶板空调系统CFD分析

冷却顶板只能除去显热负荷，无法除去湿负荷，置换通风的除湿能力受到送风量的限制，当整个制冷系统处于温度最低点时，冷却顶板表面温度可能会降到室内空气露点温度以下，而出现结露的危险。为了保证冷却顶板表面不结露特别是在湿负荷较高的状况下，作者提出了在冷却顶板表面形成干燥空气保护层的方案，同时以计算流体力学（CFD）的模型为基础。采用有限容积法对具有干燥空气保护层的冷却吊顶一置换通风系统的气流分布进行了模拟分析，表明该方案可以有效削减垂直温度梯度，提高舒适性。解决结露问题。     

东芝水电水力机械通用试验台的特点

东芝水电水力机械通用试验台为中外合资企业在我国设立的首座水力机械模型试验台。本文介绍了该试验台的主要参数及结构特点,并对试验台的综合误差等进行了分析说明。