顶盖减压管径和导叶转角对混流式水轮机轴向水推力的影响

轴向水推力过大是引起混流式水轮机推力轴瓦烧损的主要原因之一。针对某过流泥沙含量较大的水轮机,建立其主流道、上冠流道、下环流道的CFD仿真模型,在ANSYS FLUNET中采用MIXTURE多相流模型和RNGκ-ε两方程模型对各流道含沙水湍流流场进行稳态求解,分析了顶盖减压管径和活动导叶转角对水轮机轴向水推力的影响。结果表明,轴向水推力随泥沙含量增大近似线性增大,随顶盖减压管径的增大或导叶转角的减小而减小,且不同泥沙含量下的减小量接近。     

混流式水轮机引水部件的流动计算

本文用二维边界元法计算了混流式水轮机全部引水部件的二维势流流场.提出了引水部件二维势流模型.在边界元计算中,采用了常数单元积分的解析公式,并将库塔条件直接引入了边界元方程中.避免了复杂多连通域中库塔条件的多重迭代.计算结果与一个模型实验结果吻合较好.图5参6     

混流式水轮机导水机构三维定常CFD分析

基于三维N-S方程和标准k-ε紊流模型,采用CFD(计算流体力学)软件对HLA351-LJ-170混流式水轮机原型机的导水机构在小流量和大流量工况下分别进行了三维定常数值模拟,获得了流场的速度、压力分布变化规律。结果表明,CFD分析能较准确地预测导水机构内部流场的结构,数值模拟结果对水轮机选型和优化设计均具有重要的指导意义。     

混流式水轮机尾水管进口流场与水压力脉动的关系

通过模型试验,将混流式水轮机模型尾水管进口流场测试与水压力脉动测试等实测结果进行对比分析,研究水轮机尾水管进口流场与水压力脉动的关系,为进一步研究建立尾水管水压力脉动数学模型提供依据。     

汽轮机轴向推力计算建模及应用

轴流式汽轮机轴向推力既无法直接测量,又难以准确估计。给出一个细化的计算汽轮机轴向推力的数学模型,能够综合考虑机组抽汽改造、设备老化、机组大修调整等因素。该模型应用于解决某电厂4号机组的负推力问题,得到良好的效果,说明其对轴向推力变化的预测准确,能够指导推力问题分析处理。     

基于CFD的混流式水轮机改造流道内部流动特性研究

针对老旧水轮机无适合新型转轮的情况下,通过适当的改型设计,根据标准k-ε双方程和雷诺时均（N-S）方程,给定转轮边界条件,建立混流式水轮机流道内部流动的数学模型。通过CFD对水轮机进行数值模拟,获取优化后的转轮内部、活动导叶和固定导叶速度分布及叶片压力分布,通过流场分析,提高改造的可靠性。结合具体电站的应用案例,改造后结果表明：尾水管中回流细微、涡带较弱,水流在引水蜗壳和导水机构中的水力损失不大,平均效率提高5%,平均出力提高4%,水轮机的抗空化空蚀性能及可靠性均得到提高,对混流式水轮机的改造有一定的参考作用。     

水泵水轮机导叶动态水力矩特性分析

采用SST k-ω湍流模型对某高水头水泵水轮机进行全流道三维非定常数值模拟,分别对在水轮机工况和水泵工况运行下的导叶动态力矩特性进行分析。结果表明:在水轮机工况下,随着流量的增大,不同位置处导叶的动态水力矩变化规律一致,力矩值由正值变为负值,力矩脉动频率与转轮叶片数相关,流量越大,叶频影响越显著;在水泵工况下,最高扬程工况时导叶水力矩脉动频率主频为转频且脉动幅值较大,而最低扬程工况下导叶水力矩脉动主频为叶频,力矩脉动幅值较小。     

微型混流式水轮机在高层建筑采暖系统中的应用

针对高层建筑采暖系统回水余压的利用问题,开发了一种微型混流式水轮机,用以代替采暖系统中的回水阻力调节阀。以某高层采暖系统为例,结合其工作环境特点,确定了水轮机基本参数,并对此水轮机进行了全流道三维数值模拟和优化。结果显示,水轮机效率可达86%以上;水轮机与供暖系统的连接方式分析说明,设计出的微型水轮机效率高、安装方便、减少了电能消耗,从而为水轮机在供暖系统中的应用提供了理论和实践依据。     

300MW汽轮机组动态轴向推力计算数学模型及仿真研究

通过理论分析，建立了300MW汽轮机组动态轴向推力的数学模型，并通过仿真计算对数学模型进行了验证，静态轴向推力计算结果与西屋程序计算结果具有很好的相一致。该数学模型能够快速、准确地计算出非正常工况下机组所产生的动态轴向推力，为完善机组的设计，将动态轴向推力控制在机组要求的范围内提供了参考依据。     

水力机械的轴向与径向水推力引发的故障问题与诊断

本文介绍了水力机械运行中常见的轴向与径向水推力.目前水推力的测量与调节难度比较大,行业给予的重视程度还不够;对于机组轴向水推力的研究相对较多,而对于径向水推力的研究较少且径向水推力的测量技术也存在着一定的滞后性.本文结合对实际工程的故障诊断案例,对高水头混流式水轮机、双吸离心泵、立式轴流泵由于水推力产生的抬机、扫膛、偏...     

复杂环状管网水力计算方法探究

本文运用流体力学、数值计算方法的相关知识,详细地分析了影响复杂管网水力输送的因素,提出了复杂环状管网水利计算方法。通过严密的数学推导,导出了结点流量修正量的一般表达式,从而能够利用计算机编程解决复杂管网水力计算问题。     

一种平衡齿轮轴向力的可调止推结构

某柴油机附件齿轮传动机构在工作中齿轮运转的轴向分力对变量泵产生冲击作用,导致变量泵工作不稳定。针对上述问题,设计了可调轴向止推结构,以抵消齿轮轴向力。该方案结构简单、空间占位小、便于安装;并可推广应用于类似齿轮传动轴系中。     

基于CFD的轴流泵后置导叶水力性能分析

为了解轴流泵后置导叶的水力性能,基于RNG湍流模型,采用计算流体动力学CFD软件Fluent,应用SIMPLIEC算法对轴流泵模型装置全流道进行了数值模拟,分析了四种不同流量下导叶体的内部流动特性,研究了导叶的水力性能。结果表明,导叶的水力损失随流量的增加先减小后增大;在设计流量处导叶水力损失最小,导叶压力转换能力最好;小流量下叶轮进出口处水流流态紊乱,导叶流道内出现漩涡回流,是导致导叶水力损失较大的主要原因;大流量下叶轮出口水流轴向速度较大,水流导叶进口边撞击将导致导叶体水力损失增加,水力性能下降。     

茂名热电厂3号机转子轴向负推力问题的分析及处理

通过计算，分析了3号汽轮机轴向负推力产生的主要原因，介绍了堵平衡孔消除轴向负推力的方法。实践证明，堵平衡孔是解决转子轴向负推力问题的一种行之有效的方法。     

减压管状态对混流式水轮机流场的影响

混流式水轮机转轮上冠和顶盖间的压力腔中所产生的压力脉动会影响机组运行的稳定性.以某电站机组为例,采用商业CFD软件对原型水轮机进行了三维全流道湍流数值模拟计算,分析了压力腔及密封间隙中压力脉动形成的原因,讨论了减压管的开、关状态对压力腔、转轮密封间隙和尾水管中流场的影响.结果表明:减压管在水电机组中的作用有利有弊,在水电机组的设计过程中需要综合考虑.     

黄石滩水库溢洪道水力计算

黄石滩水库溢洪道由于受地形条件的限制,如何消能是工程的主要问题,设计中采用二次消能工的布置,解决了在狭窄山谷中的溢流和消能问题。本文详细介绍溢洪道的水力计算。     

提高水泵水轮机流动可视化图像质量的方法

利用PIV流场测试技术,对低比速混流式模型水泵水轮机转轮在水轮机工况下进行了可视化研究。为了改善图像质量,采用图像去噪与锐化等图像处理方法对提高图像解析精度和减少错误矢量有一定作用,尤其采用图像运算增加图像信息量的方法,是一种改善图像质量非常有效的方法。     

轴流式转轮叶片水力设计CAD系统

为提高轴流式转轮叶片水力设计的精度和速度,开发出水力设计CAD系统.介绍了开发工具的选取及开发思路、软件系统各模块的主要功能及其关系;针对某电站具体水力参数给出了用开发的CAD软件设计叶片的实例.结果表明：方法正确可行,编制的CAD软件可靠、快速、准确、界面友好.     

水工消能设施消能率的理论分析及计算方法

由于水工消能设施内水流流态复杂,当水流流态为恒定急变流和非恒定流时,现有消能率计算公式不能适用.为此,基于水工消能设施内流体能量消散的本质,通过能量方程推导出适用于恒定流和非恒定流计算消能率的一般公式,利用重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理所提的消能率计算公式,并给出恒定均匀流、恒定急变流、非恒定流条件下消能率的...