充水保压蜗壳外围混凝土结构有限元分析

针对蜗壳结构安全是确保大型水电机组稳定运行的关键,通过简化算法对糯扎渡大型水电站蜗壳结构进行了三维有限元分析.计算结果表明,蜗壳结构各截面最大拉应力值出现于蜗壳顶部混凝土处,钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式合理、有效可行,可为蜗壳结构设计与施工提供参考.     

三峡特大型水轮发电机组充水保压蜗壳关键技术研究及应用

针对三峡电站水轮机蜗壳规模大、蜗壳进口钢管直径大、设计内水压力高、HD值高等特点。采用收集国内外同类大型电站蜗壳结构形式的相关资料、数学模型计算分析、物理模型试验等多种技术路线，综合研究了三峡特大型水轮发电机组充水保压蜗壳关键技术。研究成果得到了应用和蓄水后工程的验证。     

抽水蓄能电站蜗壳保压值优化研究

针对白莲河抽水蓄能电站充水保压蜗壳的不同保压值,对蜗壳应力、外围混凝土应力、座环位移、混凝土承载比进行了对比分析,并通过计算蜗壳与外围混凝土间初始缝隙值判断运行时两者接触情况,分别对蜗壳紧贴和脱开混凝土两种情况进行了动力分析.计算结果表明,保压值越大对蜗壳和混凝土的受力越有利,但保压值过大,运行时蜗壳与混凝土可能脱离、结构自振频率与机组固有频率接近、易产生共振,对机组稳定不利;当保压值为165 m时,蜗壳与混凝土的应力合理,且不易共振,供借鉴.     

水电站垫层蜗壳外围混凝土结构受力分析

以某工程为例,对垫层蜗壳进行了三维非线性有限元计算,研究了混凝土承载比计算方法,考虑有无伸缩节和止推环的影响,从机墩结构不均匀上抬位移和混凝土承载比两方面,对摩擦系数、垫层刚度系数、垫层平面包角、子午断面包角进行比较和分析。结果表明,除有无伸缩节、止推环因素外,其他参数对机墩不均匀位移和混凝土承载比均有影响,其中垫层刚度系数影响最大,平面包角其次,摩擦系数和子午断面包角仅对混凝土承载比有一定影响。     

季节水温变化对充水保压蜗壳承载特性的影响

抽水蓄能电站钢蜗壳一般均采用充水保压埋入方式,在正常运行过程中,蜗壳内季节水温变化将影响钢蜗壳—混凝土接触关系,继而影响充水保压蜗壳的承载特性。为此,基于运行期钢蜗壳温度监测结果,研究了运行期钢蜗壳实际温度变化情况,并采用有限元方法研究了运行期钢蜗壳—混凝土接触关系的变化规律、结构承载特性及不平衡水推力分载情况。结果表明,在机组投产后正常运行年内,钢蜗壳内季节水温变化对钢蜗壳—混凝土接触闭合时机及空间分布影响显著;夏季水温升高将导致蜗壳外包混凝土承载比显著升高,应确保混凝土配筋满足强度和正常使用要求;而在冬季水温降低时止推环将起到承担不平衡水推力的主要作用,与此同时,座环也承担了约30%～40%的不平衡水推力,说明充水保压蜗壳设置止推环和加强座环锚固非常必要。     

三峡水电站左岸厂房水轮机蜗壳保温保压后运行监测成果分析

对三峡水电站左岸厂房蜗壳在充水保温保压进行外包二期混凝土浇筑后,设计低水头运行的情况下的监测资料进行了简要分析,通过对蜗壳的钢板应力、钢筋应力、应变等监测资料在蜗壳运行期间充、放水的变化,结合数理统计模型与应力分布图,简述了三峡蜗壳钢板及外包混凝土的不同工况下的变化规律,为工程运行和保温保压进行二期混凝土浇筑工艺的效果...     

水电站蜗壳联合承载结构内水压力荷载分配规律的研究

本文论述了近几年来水电站蜗壳结构的发展趋向，简要介绍了钢蜗壳与外围混凝土联合承载结构的基本概念，并用三维有限元法结合我国龙羊峡水电站、岩滩水电站的厂房蜗壳结构，对联合承载时的内水压力荷载分配规律及其影响因素进行了初步探讨。     

汽油机进气道及燃烧室结构优化与性能研究

通过优化进气道和燃烧室结构来提升某缩缸后排量0.375L的单缸汽油机的性能,达到小型强化的目的。利用CONVERGE软件对发动机进行不同气门升程下气道稳态数值模拟和3 000r/min满负荷工况下的瞬态燃烧过程模拟。分别提出4种进气道优化方案和3种燃烧室优化方案。综合考虑流量系数和滚流比,选取优化进气道方案A。采用方案A进气道,平均流量系数提升22.26%,平均滚流比提升14.41%。在选用进气道方案A的前提下,综合分析不同燃烧室方案下流场分布、混合气分布、温度分布、缸内压力和燃烧相关参数,最终确定燃烧室优化方案2的缸内流场分布、湍动能和混合气分布情况能增加火焰传播速度,缩短急燃期,指示功率较缩缸后原方案提升14.1%,动力性能达到缩缸前0.400L排量发动机的水平。     

水轮机混凝土蜗壳型线的逼近方法研究

给出一种利用Bezier曲线逼近水轮机混凝土蜗壳型线的方法，实例计算表明，这种方法具有逼近精度高的特点，可以满足工程实际需要。     

垫层蜗壳座环水平面不平衡水推力特殊性质

采用ANSYS有限元软件建立不同体型的垫层蜗壳结构,计算对比座环水平面的不平衡水推力受垫层参数的影响特性,分析表明垫层蜗壳座环水平面不平衡水推力存在特殊性质,即在垫层变形模量与垫层厚度比值达到某一数值时,垫层蜗向包角135°～180°时的座环水流向不平衡水推力绝对值不再是最大值,垫层蜗向全包时座环水平不平衡水推合力也不再是最小值,垫层蜗向铺设至270°之后不一定有利于减少座环水平不平衡水推力。垫层铺设至蜗向270°以后是否有利于减少座环水平面不平衡水推力取决于垫层参数对座环水平不平衡水推力的影响力及蜗向270°以后的垫层铺设范围。     

垫层蜗壳座环结构剪切力特性分析

应用有限元计算软件,构建了三维有限元模型,研究了垫层蜗壳在内水压力及自重作用下垫层平面包角、子午包角和弹模的变化对座环结构所受剪切力的影响,并探讨了垫层失效情况下座环受剪情况。结果表明,垫层子午包角向下延伸不利于座环抗剪,垫层平面包角变化对座环结构所受剪力影响较大,并呈现一定规律,为垫层蜗壳的优化设计提供依据。     

水电站蜗壳结构设计参数H与D值影响敏感性分析

在HD值相同的条件下，改变H值和D值，应用三雏有限元程序对蜗壳结构进行线性和非线性分析，以研究H值和D值对蜗壳结构受力特性影响的敏感性。得出参数敏感性的影响规律是，随D值减小（H值增大），钢衬和混凝土的应力呈增大趋势，钢衬承载比逐渐增大，裂缝宽度和范围减小；当D值较大时，腰线处混凝土应力和钢筋应力分布规律与传统相反，即外侧应力大于内侧。故当HD值相同、H值较小、D值较大时，应增加钢筋量，且在腰线处外侧配筋大于内侧。     

冷却塔水轮机椭圆蜗壳的设计与数值模拟

针对冷却塔中水轮机采用圆断面蜗壳导致的占用空间大的问题,提出采用椭圆断面蜗壳代替圆断面蜗壳的改造思路。以某冷却塔专用水轮机为例,在圆蜗壳的基础上,遵循蜗壳内水流周向平均速度为常数和相应截面面积相等的规律,设计了一种长短轴比为黄金比例0.618的椭圆型蜗壳,利用CFD数值模拟技术,在额定工况下对所设计的椭圆蜗壳和圆蜗壳的流场进行分析比较。结果表明,采用的椭圆蜗壳具有良好的水力性能,且椭圆蜗壳的横向控制尺寸得到了明显的减少,为今后水轮机蜗壳设计提供了借鉴。     

水轮机组蜗壳开合度及与钢板应力间的关系

分析了三峡电站#19机组在保温保压阶段、卸压阶段、充米发电阶段钢蜗壳开合度的变化规律并建立多元回归模型预测三峡水库正常蓄水位175 m时的蜗壳开舍度,深入分析了蜗壳钢板应力变化规律,指出蜗壳开舍度与钢板应力间呈负相关关系.     

导叶关闭规律及初始开度对蜗壳动水压力的影响

讨论不同折线关闭规律对蜗壳最大动水压力的影响，揭示了蜗壳最大动水压力的大小与导叶初始开度间的某些规律，指明流量梯度变化最大的工作点恰好是发生蜗壳最大动水压力的极值点这一过渡过程本质。     

某抽水蓄能电站蜗壳混凝土施工期温控仿真分析

蜗壳结构是水电站厂房的心脏,其工作性态关系到电站的长期安全运行.本文针对抽水蓄能电站厂房蜗壳结构的特点,对蜗壳大体积混凝土结构施工过程进行了温度场与温度应力仿真计算,分析了蜗壳结构温度场与温度应力时空分布规律,并对影响蜗壳外围混凝土温度及应力的各种温控措施进行敏感性分析.通过多方案的比较,提出温控防裂措施建议,相关成果...