水轮机载荷的新编谱法

水轮机承受的是随机载荷,因此载荷谱就成为设计水轮机的重要依据。目前我国许多单位想运用二维流动或三维流动的理论来研究转轮叶片上的压力谱,从压力谱得到应力谱,但至今尚未提出一个工程上可以接受的载荷谱。本文从发电厂实测中得出,转轮叶片应力随水轮机组出力的增加而增大,在同一水头下,最大主应力的平均应力与水轮机组出力成线性关系。另外从典型水电站机组出力的调查统计分析又发现,混流式水轮机的出力属于韦布尔分布函数。因此,从机组出力分布,计算出叶片应力分布,最后得到水轮机的载荷谱,这是一条既经济而有效的新编谱途径。     

水轮机转轮叶片割边改造的CFD与模型试验分析

为改善某混流式水轮机过流部件的流态,提升机组出力。提出了对转轮叶片进行割边的改造方法。在设计工况下,分别建立割边前、后的机组全流道模型,通过对比二者的CFD流场特性和出力情况,验证改造效果。最后,对改造方案进行了模型试验。结果表明,经叶片割边后的机组,虽然效率略有下降,但调整导叶开度至越大,机组的出力越显著提高。同时,叶片的抗汽蚀性有所增强,过流部件中的水流流态也有一定程度的改善。由此可知,采用转轮叶片割边的改造措施,是一种较为经济实用的优化设计方案。     

X型叶片高温成形工艺研究和成形模具设计

转轮是水轮机的一个重要零件,而叶片是转轮的一个重要组成部分,叶片的质量直接影响到整个水轮机机组的效率、出力、空化性能和运行寿命,因此,叶片的制造质量尤为关键。 目前国内外广泛采用的叶片加工方法有三种:①砂型铸造铲磨加工。②砂型铸造数控加工。③高     

关于混流式水轮机转轮应力与机组出力间关系的探讨

国内外水轮机运行实践表明:混流式水轮机转轮叶片运行一段时间后都有不同程度地在应力较高区出现裂纹。一些研究工作提出:这些裂纹是疲劳性质的,必须对叶片进行疲劳设计。要进行疲劳设计,必须知道叶片的载荷谱即应力谱。一般说混流式转轮的应力谱是随机的,它和很多因素有关,是多种因素作用的综合结果。稳定工况下转轮动应力成分不大,一般只占平均应力的10～15%,可按准静态考虑。作者通过总结多年来国内外积累的应力试验成果,发现混流武转轮叶片应力与运行工况很有关系,应力随机组出力变化幅度很大,而且存在一定关系,是引起转轮叶片疲劳失效的主要因素。通过三个电站实测,四个模型转轮试验结果统计,用最小二乘法进行曲线拟合发现:考虑机组运行水头出现的概率,用直线拟合应力与出力的关系能满足工程要求,从而为在目前所具备的测试条件下得到转轮叶片应力谱找到了一个可行的方法,为混流式转轮叶片疲劳研究创造了有利条件。     

大型水轮发电机转轮叶片流速场、压力场的边界元法分析

本文据边界元法原理,推导出适用于二维、三维Laplace场的电子计算机数值计算公式,并通过对水轮机转轮叶片流道边界条件的处理,给出高、中水头混流式水轮机转轮DA-06、D48转轮叶片、轴流式水轮机转轮葛洲坝电站17.5万千瓦机组转轮叶片的速度场、压力场的计算结果,据此计算出的应力场与相应的试验比较,二者基本一致,为解决水轮机转轮强度分析难的问题,初步开辟了一个新途径。     

混流式转轮内部为有旋流动的准三维设计

以速度矩及叶片厚度分布为已知条件，基于两类流面理论，建立了流面反问题计算的混流式转轮准三维设计模型。该模型可计入叶片流道内周向参数分布不均匀对叶片设计的影响。研究了叶片边界条件对叶片性能、叶片形状及设计计算的收敛性的影响，为转轮设计提出了新的思想。按本文模型设计的叶片，其速度矩分布与给定值基本吻合。     

混流式水轮机转轮叶片裂纹长度与运行时间关系的研究

结合混流式水轮机随机出力的分布函数和转轮叶片最大主应力的平均应力与出力的关系式,运用断裂力学的方法推导出叶片裂纹长度和运行时间的关系式,为水轮机叶片的寿命估算研究提供一条新途径。     

黄龙滩电厂三、四号机组转轮叶片裂纹分析与修复处理

黄龙滩电厂三、四号机组转轮自安装以来经常在过渡状态(35%出力以下)运行,造成水轮机转轮叶片长期承受超出设计标准的水力冲击,给厂房和机组的安全稳定运行造成了较大的威胁。现详细论述了分析和处理这一重大隐患的具体情况,对具有相同结构的机组的检修和维护具有一定的借鉴作用。     

灯泡贯流式水轮机转轮内流场的研究

基于环形叶栅理论建立转轮叶片三维模型。采用FLUENT软件对转轮叶片进行了三维定常湍流计算。数值模拟了转轮内部三维湍流流场,得到了叶片表面压力云图、速度矢量图和叶片进出口边附近压力分布图,并估算出水轮机水力效率。结果表明采用环形叶栅理论建立的贯流式水轮机叶片具有可行性。     

灯泡贯流式水轮机转轮内流场的研究

基于环形叶栅理论建立转轮叶片三维模型。采用FLUENT软件对转轮叶片进行了三维定常湍流计算,数值模拟了转轮内部三维湍流流场,得到了叶片表面压力云图、速度矢量图和叶片进出口边附近压力分布图,并估算出水轮机水力效率。结果表明采用环形叶栅理论建立的贯流式水轮机叶片具有可行性。