精密离心机动平衡新方法的研究

为了减小动不平衡对惯导用精密离心机工作半径允差的影响,提出了硬支承外盘刚性转子动平衡的一种新方法,精密离心机动平衡系统由2个测试面（每个测试面上放置个电容测微仪）、2个校正面（每个校正面上放置4个由步进电机驱动的可移动的平衡块）及测角元件组成,移动平衡块设置一个新的静不平衡,根据振动矢量幅值的变化,确定静不平衡的相位及大小,移动平衡块消除静不平衡,此时能够直接测得偶不平衡的相位,移动平衡块设置一个新的偶不平衡,根据振动矢量幅值的变化,确定偶不平衡的大小,移动平衡块消除偶不平衡,应用计算机,从数据采集、处理到控制动平衡执行机构,实现了精密离心机场高精度高效率调平衡的自动化。     

一种基于结构预定寿命的可靠性设计方法

针对水轮机转轮结构,研究了产品在设计阶段进行结构预定寿命可靠性设计问题。根据P-S-N曲线指定寿命下的疲劳强度概率分布和由试验得到的水轮机不同工作水头下载荷应力幅值概率分布函数,按照应力强度干涉理论,给出了预定寿命下水轮机许用水头的一种计算方法和转轮结构在指定寿命下的合理设计方法。     

水轮机转轮静平衡试验中配重计算的新方法

本文分析了过去转轮静平衡试验精度不高的原因,通过分析转轮不平衡重与试加重的关系推导出了一次试加重求配重的新公式。     

提高水轮机转轮立式静平衡精度

<正> 水轮机转轮的静平衡工作,无论对制造厂或者对安装队都是一项重要的工作。本文提出几条提高静平衡精度的方法。     

原型混流式水轮机压力脉动特性CFD模拟分析

水轮机压力脉动与流动特性紧密关联.在保证CFD模拟与原型试验结果吻合的基础上,对覆盖某原型水轮机运行区间的25个稳态工况进行了模拟,分析了压力脉动特性及流态特性的对应关系.结果表明,该水轮机存在不稳定的运行开度区间,区间大小和位置随水头而变动;转轮内存在叶道涡,尾水管内存在碎涡及螺旋涡带,碎涡相互干扰使得尾水管低频脉动丰富,螺旋涡带撞击尾水管壁面产生低频高幅脉动并向上游直线传播;动静干涉产生的高频高幅脉动幅值并非随导叶开度增加而成线性增大.该结论可为机组运行和振动特性研究奠定基础.     

转子不平衡的故障特征

通过对转子试验装置振动信号的测试分析，得到了转子不平衡故障在时域，时延域，幅值域和频域上的特征。     

新型静偶分离摆架的研究

静偶分离摆架是双面立式动平衡机的关键技术.在分析传统立式动平衡摆架静偶分离特性的基础上,为从结构上实现静偶振动的完全分离,提出了一种新型静偶分离摆架结构,采用十字簧杆消除力偶对平动簧板的影响,通过建立系统振动力学方程,讨论了平动和偶动的振动特性,分析了影响静偶分离的各种物理因素.实验结果表明,这种静偶分离摆架结构的偶动对平动的影响甚微,实现了静偶运动有效的分离,消除偶不平衡量对静不平衡量的影响,远远优于传统摆架结构.     

基于振动中心固定的静偶分离摆架研究

传统双面立式平衡机由于摆架结构关系,振动中心不固定,往往导致实际测量误差较大,静偶分离效果不佳。通过对传统双面立式平衡机振动模型的理论推导,建立了传统双面立式平衡机振动中心的位置公式,计算出簧板绕振动中心的扭转刚度。依据振动中心和扭转刚度的相关参数变化趋势图,分析出传统平衡机测量误差来源。以误差来源提出一种能够保持振动中心固定的静偶分离摆架结构,同样基于振动模型推导了振动中心位置公式,验证了振动中心的不变性;依据静偶分离摆架系统的扭转刚度公式,得到常量刚度值,实现了传感器的测量稳定。另一方面通过对不同结构参数下静偶分离摆架的模态分析,发现了摆架结构的独特分离性。即柔性铰链只传递摆动信号而平动簧板只传递平动信号,两者在功能上相互独立从根本上决定了摆架的静偶分离。同时模态分析结果与不同形状柔性铰链的静力分析结果为摆架结构的优化设计提供了参考依据。最后动平衡测量实验表明,静偶分离摆架有效的提高了对低速旋转载荷的静偶分离能力。     

渔子溪电站水轮机转轮叶片泥沙磨损研究

渔子溪系山区河流,泥沙含量大,渔子溪电站水轮机转轮的泥沙磨损严重。本文通过数值计算和试验分析的方法,对渔子溪电站的水轮机进行沙水流动的数值模拟和水轮机转轮叶片的泥沙磨损试验,得到水轮机转轮的泥沙磨损情况,预估出转轮的磨损寿命,并提出抗泥沙磨损的措施。研究结果对优化渔子溪电站水轮机运行策略提供了重要依据,用以指导电站运行管理人员有针对性地回避发生严重磨损的运行工况,以此达到保证机组安全运行、减轻转轮磨损、延长转轮使用寿命、最大程度减少电量损失的目的,同时也对其他多泥沙河流水轮机抗磨研究和运行具有重要的指导意义。     

K—H—V 双摆线钢球行星传动减速器平衡分析与计算

不平衡质量引起的振动对减速器的工作性能影响极大。本文对双摆线钢球减速器的平衡设计进行了分析和简化。导出了不平衡质量和三种平衡块质径积ＭＲ的计算公式。     

基于CFD的水轮机叶片对转轮流场的影响分析(英文)

采用FLUENT软件对长短叶片混流式水轮机HLA351转轮在额定工况下进行了三维定常数值模拟,较好地预测了转轮内部流场详细情况.计算结果表明,增减短叶片,转轮内部流态出现了较大的变化,其中长短叶片结合式转轮流态最好,水力性能最优,长叶片转轮次之,短叶片转轮较差.     

基于流固耦合界面数据传递模型的水电站厂房流激振动分析

在现有大中型水电站机组普遍存在水力振动的情况下,如何建立一套完善的水力-厂房耦合振动模型,特别是适用于大型复杂工程计算的流固耦合界面数据传递模型,并以此来进行水电站厂房流激振动的预测,是厂房振动方面亟待研究的课题。 本文探讨了国内外常用的几种流固耦合数据传递插值算法的优劣,将近年来在航空、地形学、医学等领域广泛应用的C2紧支径向基函数插值方法进行了优化与改进,改善了该插值方法存在的精度和效率之间的平衡问题,并基于此建立了厂房流固耦合数据传递模型,进行了水电站厂房流激振动分析。 分析结果表明,当流体网格数远大于结构网格数时（5倍以上）,局部插值法的最大误差控制在工程应用可接受范围内,在网格量巨大的相关工程计算中可以考虑使用局部插值法以节省时间成本;改进后的C2紧支径向基函数可以进一步减小误差,提高精度,在大型复杂耦合界面数据传递中具有很大的优势;流道中压力脉动以叶片通过频率为主,水轮机叶片与导叶间静动干扰所引起的流体脉动压力对厂房整体结构振动影响较为明显。     

水轮机全三维粘性大涡模拟数学模型研究

采用大涡模拟技术,建立了绝对坐标系和相对坐标系下的联合计算数学模型,控制方程的离散在空间上采用有限体积法,时间上采用了具有二阶精度的“预测-校正”法,固壁边界使用“部分滑移”条件,使用该模型对高水头、高转速混流式水轮机流动特性进行计算。结果表明,转轮计算流场分布与实际情况吻合,在部分负荷工况下,叶片出水边存在脱流现象,造成叶片出水边表面出现负压。尾水管直锥段和弯肘段在部分负荷工况下存在较强的旋流,在轴心线附近存在回流现象,并成功地模拟了尾水管中的涡带现象,与实际观测结果一致,该涡带频率为机组旋转频率的三分之一左右,振幅较大,属于低频大幅值性质,是引起机组振动的根源之一。     

汽轮机转子系统热不平衡响应的数值研究

由于热量分布不均衡,转子系统在启动或运行过程中会产生热弯曲并引起较大的热振动,影响转子系统的安全运行。利用有限元法对多自由度的某转子-轴承系统的稳态和瞬态启动过程的热不平衡响应进行了分析,研究了该转子-轴承系统的热振动特性,讨论了温度分布和启动加速度对转子系统振动特性的影响。计算结果为降低旋转机械系统运行过程中的热振动问题提供了一定的理论参考。     

高水头贯流式水轮机转轮二元有势流动的电算研究

本文在分析了高水头贯流式水轮机转轮流场的基础上,根据建立的数学模型,编制了转轮流场的电算程序,为高水头贯流式水轮机转轮流场的基本计算提供了一种新的计算方法。     

基于ACIS的水轮机转轮三维造型技术

传统的水轮机转轮设计包括流体动力学设计和几何设计 ,在几何设计中采用二维木模图来表示叶片 ,不能满足数字化设计与制造的要求。作者介绍利用VC 和ACIS开发转轮的三维造型及实现方法 ,通过三维造型功能的开发 ,实现转轮流体动力学设计与三维几何设计一体化     

灯泡混流式水轮机的研究与设计

本文作者将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中 ,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理、水力性能、水流运动规律及其过流部件的水力设计理论 ,并提出了这种水轮机的结构设计方法。通过分析研究 ,这种新型水轮机具有混流式水轮机和贯流式水轮机的优点 ,而避免了它们的缺点 ,可以在较宽的应用水头范围内替代现代应用最广泛的混流式水轮机 ,广泛使用于中小型水电站中     

沙水中轴流式水轮机的优化设计及其CAD系统

本文作者从流体动力学出发 ,依据多相流动理论 ,研究了轴流式水轮机过流部件中的沙水运动、泥沙磨损机理及流动特性 ,分析它们之间的关系 ,优化流道参数。并利用奇点分布法来设计轴流式水轮机转轮叶片 ,开发出了轴流水轮机的转轮叶片水力设计的CAD系统 ,给出一具体算例。