石塘电站转轮叶片空蚀研究及修复应用

轴流式转轮叶片空蚀是水电站常见现象，空蚀的本质和内在规律至今仍然是有待解决的科学问题，对空蚀危害的预防与处理，目前尚无统一的标准方法。本文对石塘电站3号转轮改造后空蚀产生原因进行分析，运用近似比转速模型进行CFD解析及模型试验，建立全波整流法空蚀噪动振动信号、叶片失重计算数学模型，查找转轮叶片空蚀产生的原因，制定转轮叶片空蚀处理对策和现场修复方案。叶片修复后第二年检查，空蚀深度和面积均减小40%以上，证明该叶片空蚀分析及修复方案能有效抑制空蚀劣化趋势，对水电站轴流式转轮空蚀研究和修复应用具有一定的借鉴作用。     

丹江口水力发电厂水轮机空蚀研究

分析了由于机组长期在低负荷、低单位转速、低水头、大流量等不良工况运行而造成的水轮机空蚀问题,提出了针对发生空蚀的转轮叶片采取的补焊和修型方法,并对改型前后水轮机叶片空蚀情况进行了对比.     

刘家峡电厂HLA430a转轮空蚀磨损状况探讨

刘家峡水电厂增容改造的HLA430a－LJ－550水轮机,1994年4月投运,4年后停机大修,共运行17055h。转轮空蚀状况有较大改善。本文介绍了改造过程中为提高转轮抗空蚀磨损能力进行的各项研究工作,新转轮运行工况、空蚀状况以及与1985年3月更换的不锈钢转轮的差别,对我国多泥沙河流电站提高水轮机抗空蚀磨损性能有着重要的参考价值。     

对家峡电厂HLA430a转轮空蚀磨损状况探讨

刘家峡水电厂增容改造的HLA430a－LF－550水轮机,1994年4月投运,4年后停机大修,共运行1755h。转轮空蚀状况有较大改善。本文介绍了改造过程中为提高转轮抗空蚀磨损能力进行的各项研究工作,新转轮运行工况、空蚀状况以及与1985年3月更换的不锈钢转轮的差别,对我国多泥沙河流电站提高水轮机抗空蚀磨损性能有重要的参考价值。     

轴流式转轮叶片中弧线形状对空化性能的影响

在轴流式水轮机的运行和维修中,空蚀问题尤其突出,情冴严重的会导致经常停机、维修周期延长,影响了电站的正常运行,造成经济损失。因此,提高轴流式转轮的空化性能是水力优化设计的重点工作。本文将叶片中弧线形状作为研究对象,采用CFD计算模拟和模型试验的方法,展示了两种具有不同中弧线形状叶片的转轮的空化性能。研究表明,具有双向挠曲中弧线的叶片的空化性能优于单向挠曲中弧线的叶片,中弧线形状与转轮空化性能关系紧密,可以作为一个单独的几何参数来优化轴流式转轮叶片翼型。     

冲击式水轮机转轮空蚀与疲劳断裂

对冲击式转轮的主要失效方式－－空蚀和疲劳破坏进行研究,总结了冲击式转轮空蚀和疲劳破坏的特点原理,分析了设计、材料、工艺、检查和运行工况等因素与空蚀和疲劳破坏的关系,并提出了改进和预防措施。     

短叶片低压边对水泵水轮机空化性能的影响

为探究短叶片低压边位置对高水头长短叶片水泵水轮机转轮空化性能的影响,针对其转轮的结构特点,设计具有不同低压边位置的短叶片方案。以低压边在上冠位置直径与转轮喉部直径的比值,从大到小依次命名为方案A、B、C,比值越小低压边位置越靠后。采用Rayleigh-Plesset空化模型对三方案分别进行3个水轮机工况和2个水泵工况的定常数值模拟,对比分析计算工况下各转轮的空化形态及能量特性。结果表明：在水轮机方式,小流量工况下随着短叶片低压边位置后移,转轮空化性能得到改善,而在大、中流量工况下方案B的转轮空化性能最优。在水泵方式,高扬程工况下转轮空化程度随低压边位置后移先减缓后加剧,低扬程工况下方案A的低压边位置最利于改善空化性能。综合考虑水轮机方式和水泵方式,直径比值为0.9487的方案B空化性能较优,效率和扬程相对较高。对后续高水头水泵水轮机转轮水力优化设计具有指导意义。     

襟翼高度对混流式水轮机转轮空化特性的影响

空化空蚀作为水轮机运行过程中的常见问题,对水轮机性能以及机组安全稳定运行产生影响。该研究以HLX80-LJ-145混流式水轮机为研究对象,在原始转轮的基础上增加襟翼,利用ANSYS CFX对流量0.6Q_d、0.8Q_d和设计流量Q_d工况点下清水与含沙水的转轮空化现象展开数值分析。结果表明:转轮叶片吸力面靠近转轮出口边出现大面积空化;增加襟翼后转轮进口来流得到分流,水流流态变好,流线顺畅,水流和泥沙流速均减小,空泡体积分数减小,清水介质中流量0.6Q_d工况点减小最为明显,相对减小约16.35%;泥沙对转轮内的破坏减弱,含沙水介质中流量0.6Q_d工况点最大空泡体积分数相对减小约11.34%,空化性能得到改善。     

国家重大科技攻关项目500MW水轮机研制取得突破

东方电机股份有限公司在承担国家“八五”重大科技项目“500ＭＷ水轮机研制”的攻关中,充分吸收和消化从ＣＧＥ公司引进的二滩电站水轮机模型试验研究的关键技术,以高技术为起点,采用多项新技术、新工艺,成功地研制出在250ｍ水头段居国内领先水平的效率达935%的模型转轮,使东方电机股份有限公司的水轮机模型研究水平得到突破性提高。技术人员在对二滩电站水轮机转轮进行流动分析的基础上,设计了模型转轮和通流部件。在转轮制造中采用组装式转轮,叶片可拆卸,可直接对叶片进行测绘和修型,转轮叶片采用数控加工,保证了翼形的准确性,座环采用可…     

东方电机500MW水轮机研制取得突破

在承担的国家八五重大科技攻关项目“５００ＭＷ水轮机研制”项目攻关中,充分吸收和消化从ＣＧＥ公司引进的二滩电站水轮机模型试验研究的关键技术,成功地研制出在２５０ｍ水头段居国内领先水平的效率达９３．５％的模型转轮,使东方电机的水轮机模型研究水平得到突破性提高。研究人员在对二滩电站水轮机转轮进行流动分析的基础上,有针对性地设计了模型转轮和通流部件。在转轮制造中采用组装式转轮,叶片可拆卸,可直接对叶片进行测绘和修型,转轮叶片采用数控加工,保证了翼形的准确性,座环采用可旋转固定导叶的装配结构,顶盖整体旋转…