水轮机蜗壳的水力设计方法

探讨了水轮机蜗壳水力设计的一种新方法－－变速度短法,研究了它与人定断面面积法及变周向平均速度法之间的联系。该方法是水轮机蜗壳常规水力设计方法的推广。     

天生桥Ⅱ级水电站水轮机水力设计

本详细介绍了天生桥Ⅱ级电站水轮机水力设计过程，其中包括模型转轮参数的确定，蜗壳、导叶、尾水管的设计，重点介绍了模型转轮的研制、改造及试验。为高水头混流式水轮机水力设计与开发奠定了基础。     

水轮机焊接钢蜗壳的计算机辅助设计和制造(Ⅰ)

从水轮机蜗壳设计和生产的技术管理出发,在理论和实际应用上阐述了蜗壳CAD/CAM、图形处理的数学原理与实施方法。提出了一套用于蜗壳设计、制造和绘图的计算机软件。应用这套软件,便可自动完成蜗壳的水力设计、强度计算、下料计算、施工放样计算及成本计算,并能绘出全套设计图纸与生产管理图表。     

回龙电站水泵水轮机蜗壳座环的设计

介绍了水泵水轮机组的工作方式及特点,水泵水轮机蜗壳座环在泵工况及水轮机工况的水力特性。通过强度计算,确定尾水管结构的设计原理,以及按照ASME锅炉及压力容器规范对尾水管上所有开孔采取补强措施后有效补强面积的计算方法。     

发电设备流体动态数值解析高新技术的开发应用

通常认为,水轮机蜗壳向固定导叶和活动导叶提供的水流应当是一样的,然而事实并非如此。由予蜗壳中的水流转弯,还产生二次流,从而导致圃周方向和高度方向流态的明显不同．进而引起不等的水力损失。蜗壳中水流转弯处的水力损失主要是由于固定导叶的尾流引起的,特别是在蜗壳转角120°附近的水力损失较大。为了减少这种损失,提高水轮机效率,就必须掌握流道内部流态,明确损失发生机理,比较准确地找出发生水力损失的具体部位。     

100MW水轮机金属蜗壳裂纹的成因和处理

通过对乌溪江水电厂水轮机组金属蜗壳裂纹产生的原因分析，造成后果的叙述，提出了蜗壳补焊的处理方法，对施工中的焊缝应严格按设计要求，避免给水电厂安全生产带来损失。     

可逆式水泵水轮机的若干设计问题

本文对可逆式水泵水轮机的水力和结构设计,从理论到实践作了较为详尽的介绍。分别对可逆式转轮的水力及结构设计、导水机构及蜗壳、尾水管设计、吸出高度的选定以及效率换算问题作了评述。     

蒲石河水泵水轮机蜗壳座环设计的特点

详尽介绍了蒲石河水泵水轮机组的工作方式及特点。介绍了水泵水轮机蜗壳座环在泵工况及水轮机工况的水力特性,通过强度计算确定尾水管结构的设计原理及按照ASME锅炉及压力容器规范对尾水管上所有开孔采取补强措施后有效补强面积的计算方法,对相近电站的设计具有一定的参考意义。     

锦屏二级电站模型水轮机水力优化设计

本文根据锦屏二级电站水轮机水力性能参数要求,采用CFD优化分析手段,对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的水力性能优化.模型试验结果表明,哈电为锦屏二级电站开发的水轮机具有优秀的水力性能,模型最高效率94.6%,空化性能和稳定性都达到了预期目标.     

流态解析在水轮机上的应用

前言 理论上讲,水轮机蜗壳向固定导叶和活动导叶提供的水流应当是一样的,然而事实并非如此。由于蜗壳中的水流在转弯,还产生二次流,从而导致圆周方向和高度方向液态的明显不同,进而引起水力损失。蜗壳中水流转弯处的水力损失主要是     

从ASME规范浅谈水轮机蜗壳进人门的设计

根据水轮机蜗壳进入门的实际设计经验,以ASME规范为标准对蜗壳进入门提出了合理的经典公式计算方法,并以具体实例加以说明.对于设计人员在水轮机蜗壳进入门设计时对其需补强的范围及补强板件厚度的确定,给出了合理的计算条件与结论.尤其是对于高水头水轮发电机组外开式蜗壳进入门的设计,具有很大的参考价值.     

水头变幅大的混流式水轮机水力设计

水轮机稳定性问题一直是研究的难点，对水头高、水头变幅大的电站尤其受到关注，且目前已经投入运行的大型水电站都存在不同程度的振动问题，虽然产生的因素很多，但水力问题是重要因素之一。本文结合龙滩水电站水轮机参数优化及稳定性研究项目，通过CFD分析，对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的优化设计，模型转轮共计算了22个工况点，经过优化的转轮延迟了小负荷区涡带的产生和叶片正背面脱流的产生。通过模型试验验证，龙滩水电站水轮机水力性能研究是成功的，研究成果达到了预期目标，CFD分析结果与模型试验结果基本吻合。     

水轮机蜗壳和固定导叶内部流动的数值模拟研究

为探索蜗壳内部的流动规律,优化蜗壳设计,对三峡混流式水轮机组模型蜗壳和固定导叶内部的流动进行了紊流解和欧拉解的全三维数值模拟,文中基于Navier-Stokes方程的标准K-ε紊流模型、欧拉方程模型,采用贴体座标和交错网格系统,用SIMPLEC算法,对蜗壳和固定导叶内部流动的联合计算结果进行对比分析,并与实验值进行了比较,最后对流体的不均匀性进行了分析,首次提了改进和优化蜗壳及固定导叶设计的较为可信的解决方案。     

屈服强度600MPa的HQ70钢板的研究

随着水轮机单机容量和使用水头的提高，对蜗壳钢板的强度要求也相应提高，因此，研究高强度蜗壳钢板势在必行。本文着重研究了屈服强度６００ＭＰａ的ＨＱ７０钢板的化学成分、机械性能、焊接性能、脆性转变温度、应变时效敏感系数及各种热处理状态下的微观形貌和机械性能。试验结果表明，ＨＱ７０钢板具有高强度及良好的塑韧性和可焊性，适宜制造高水头大型水轮机蜗壳，如三峡电站水轮机蜗壳。     

不完全蜗壳的三维结构化网格划分及粘性流数值模拟

网格质量对数值求解的稳定性及精度是至关重要的。结构化网格以其节省内存和便于节点编号等优点被广泛使用。许多流动分析商业软件均采用结构化网格进行数值求解,然而对于几何形状复杂的通道,如何提高网格质量,尤其是网格的正交性成为计算成败的关键。带支墩的不完全蜗壳是水轮机中几何形状复杂的通流部件之一．本文结合一个轴流项目专题着重研究丁蜗壳．探讨丁不完全蜗壳结构化网格划分中的一些处理方法．并通过求解平均化Navier-Stokes方程进行了流动分析计算：比较了优化蜗壳与原型蜗壳对水轮机水力性能的影响．通过数值损失和沿圆周液流角的变化确定了该问题合理的节点数。     

泸定水电站水轮机水力开发

针对泸定电站的具体情况,详细分析了泸定水电站的蜗壳尺寸、尾水管高度、导叶高度、转轮叶片数、导叶分布圆直径等几何参数和比转速、单位流量、单位转速等水力参数的选取方法、原则以及对转轮性能的影响。同时,利用国内外通用的混流式水轮机转轮及过流部件CFD分析技术,对转轮和通流部件的内部流场进行了计算,在对其流速场、压力场进行分析比较的基础上优化出了一套符合电站要求的装置。     

新型抗磨蚀密封结构的研究

本探讨了螺旋密封的设计方法，首次将该密封形式应用于甘肃巴家嘴水电站２＃机Ａ４３０转下止漏环的设计中，试验结果表明抗磨蚀效果显。巴家嘴水电站年均含沙量为１９０ｋｇ／ｍ＾３，最大含沙量为１２００ｋｇ／ｍ＾３，在水头Ｈ＝３２ｍ转轮出口相对流速Ｗ＝１７ｍ／ｓ条件下，原转轮在浑水期运行４５天后，转轮上下迷宫环密封全部磨平，效率下降到６５％。而采用螺旋密封形式的Ａ４３０转轮下止漏环经过两年多运行检查未发现     

西龙池抽水蓄能电站蜗壳结构非线性有限元分析

本文利用ANSYS结构分析程序,对西龙池抽水蓄能电站充水保压蜗壳结构进行三维非线性有限元分析,研究外围混凝土中裂缝开展、分布情况以及结构的应力状态。结果表明,正常运行工况除上、下碟边部位混凝土因应力集中会开裂外,其他部位仍处于弹性工作状态;随着水压荷载的增加,裂缝首先出现在蜗壳与进水钢管相接断面的内层混凝土中,然后向周围扩展,在水压荷载最大的甩负荷工况,靠近钢蜗壳外表面40cm范围内的混凝土普遍开裂,个别部位的裂缝长度达到1m左右。计算结果还表明,直段钢管外围混凝土是结构的薄弱部位,在最大水压荷载下会出现水平方向的贯通裂缝,设计时应予以足够重视。