降低高部分负荷压力脉动方法探讨

本文针对混流式模型水轮机研发中有关降低高部分负荷压力脉动的方法进行了探讨。通过不同转轮多个方案的模型试验和深入比较,掌握了不同形式泄水锥对混流式水轮机高部分负荷压力脉动的影响规律以及不同补气位置对长泄水锥混流式水轮机转轮压力脉动的影响。为电站运行中降低高部分负荷压力脉动提供了科学依据。     

降低混流式水轮机高部分负荷压力脉动方法探讨

针对混流式模型水轮机研发中有关降低高部分负荷压力脉动的方法进行了探讨．通过不同转轮多个方案的模型试验和深入比较,掌握了不同形式泄水锥对混流式水轮机高部分负荷压力脉动的影响规律以及不同补气位置对长泄水锥混流式水轮机转轮压力脉动的影响,为电站运行中降低高部分负荷压力脉动提供了科学依据.     

泄水锥形式对混流式水轮机压力脉动的影响分析

本文采用Transition SST湍流模型对模型混流式水轮机三维全流道非定常湍流进行模拟。在实验验证的基础上,针对五个导叶开度工况,分析了原型泄水锥、加长型泄水锥、加长加槽型泄水锥和圆头型泄水锥对水轮机压力脉动的影响,分析结果表明：三种改型泄水锥均能改变尾水涡带的形态,使得特殊压力脉动带变窄;泄水锥改型对水力效率、尾水管压力脉动的影响与导叶开度有关,圆头型泄水锥对减小压力脉动振幅的综合效果最好;泄水锥改型只对由尾水涡带引起的低频压力脉动有效,对动静干扰引起的叶片频率压力脉动影响不明显。     

混流式水轮机尾水管涡带及其改善措施研究

尾水管中的偏心回转涡带是引起机组振动的重要原因之一。为了降低尾水管内的压力脉动,对一混流式水轮机进行三维非定常数值模拟,分析水轮机在部分负荷工况下压力脉动的幅值及频率特性。同时对加长泄水锥、0.03Q水力干扰、加长泄水锥与水力干扰共同作用的3种改进方案进行数值模拟,对比分析改进后尾水管的压力脉动特性。研究结果表明:3种改善措施均能有效改善尾水管内的压力脉动。加长泄水锥对降低尾水管直锥管段的压力脉动比较明显,相对于仅添加水力干扰,水力干扰与加长泄水锥方法联合能更有效的改变尾水管内的压力脉动的幅值和频率。3种改进措施均会降低水轮机效率,其中加长泄水锥与水力干扰结合方案的水轮机效率下降最大。     

水轮机转轮结构与过机幼鱼受压强损伤相关性研究

大坝阻隔了洄游性鱼类的洄游通道,鱼类通过水轮机下行或误入水轮机流道将遭受水轮机流道复杂水动力特性及水轮机结构的影响,导致过机鱼体的损伤甚至死亡。为有效保护鱼类资源,本文在对大型轴流式水轮机进行全流道三维数值模拟的基础上,以鱼类受压强和压强梯度损伤阈值作为评价指标,对水轮机流道转轮叶片数目及转轮泄水锥尺寸进行降低幼鱼损伤概率的优化研究。研究结果表明,在满足水轮机出力要求的前提下,大型轴流式水轮机转轮叶片数目增多将增大下行幼鱼受压力及压力梯度损伤的概率,转轮泄水锥相对高度的减小将增加幼鱼受压力及压力梯度损伤的概率。该研究成果可为减小鱼体损伤的环境友好型水轮机优化设计提供参考。     

开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带影响的研究

本文从模型测试和非定常流动分析两方面研究了开孔式泄水锥对混流式水轮机尾水涡带的影响,通过对比水力效率、涡带型式、压力脉动频谱分析,表明泄水锥开孔对于涡带强度具有一定抑制作用,并能在一定程度上降低压力脉动的能量,达到提高机组稳定性的目的。     

基于数值仿真的轴流定桨水轮机尾水涡带抑制措施研究

本文以轴流定桨水轮机为研究对象，设计了两种可以抑制尾水涡带的补气措施。采用基于气液两相流的定常数值仿真计算，选取偏负荷典型工况进行了不同补气比条件下的仿真试验。研究发现采用尾水管短管补气只能消除部分尾水涡带，而采用泄水锥中心孔补气可以较为完全地抑制尾水涡带的产生。但同时发现从泄水锥中心孔补入的气体会影响尾水管过流，造成蜗壳入口处的流量下降约3.5%。本研究可进一步丰富补气对轴流定桨式水轮机尾水涡带抑制效果的仿真数据和试验理论。     

五强溪水电站混流式机组不稳定现象的分析和处理

本文介绍了五强溪水电站机组的运行稳定性,分析了引起振动的原因,并阐述了改进措施及改善效果.改变混流式水轮机泄水锥的结构,可以降低尾水管压力脉动值.     

舟坝电站稳定性研究

舟坝电站额定水头偏低,因此高水头低负荷尾水管的稳定性能十分重要。本文介绍了通过增高模型水轮机的相对尾水管高度、采用不同泄水锥形状、加稳流板、补气等方法,用试验手段研究改善30%~50%额定出力运行区的压力脉动的可行措施。     

水电厂水轮机泄水锥脱落过程的数据分析

利用TN8000状态监测系统提供的数据和分析工具,对紧水滩水电厂水轮机发生的泄水锥松动和脱落过程中的导轴承和机架振动的数据特征进行分析,得出了相关的故障判断.     

岩滩电站水轮机更换转轮模型研究

本详细介绍了哈尔滨大电机研究所开发的替代岩滩电站A296转轮的新产品A773a转轮。介绍了A773a转轮的设计思想与A296转轮模型同台对比试验结果。     

岩滩水电站3号机减振改造研究

本文通过对岩滩电站楼板强振原因和转轮裂纹的分析，针对岩滩电站的具体情况，通过采用负倾角叶片、增加叶片数、降低模型转轮最优单位转速和CFD分析等减振措施的应用，优化设计了A773a转轮用于岩滩电站减振改造。通过模型试验判断该转轮用于岩滩电站可以消除岩滩电站楼板强振；有限元分析结果可知消除了叶片裂纹；真机半年的运行和试验证明楼板强振消除。另外岩滩电站减振成功改造可以对其它大型机组的振动和裂纹问题提供借鉴和参考。     

枫树坝水电站水轮机增容改造

根据电站实际运行参数,通过数值分析及模型试验,验证了哈尔滨电机厂有限责任公司为枫树坝水电站优选出水力性能优秀的A835a水轮机转轮.经过电站真机实测表明:新机组出力、运行性能、各部振动摆度等各项电气机械性能指标达到机组增容改造技术协议的要求.     

西洱河水电厂四级3号机组的增容改造

本文阐述了西洱河电厂四级３号机组增容改造的原因和条件,以及Ａ５５３新转轮的性能和模型转轮的试验情况。并介绍了增容改造过程和改造后的试验情况。     

水轮机转轮焊接接头残余应力分布研究

本文通过对焊接试板及真机转轮的残余应力测试,研究了水轮机转轮焊接接头残余应力分布规律,通过热处理前后的焊接残余应力的对比,对采用HS13-5和HS367两种焊接材料焊接转轮的焊后热处理效果进行了评价。     

流溪河电站水轮机改造的水力研究

采用ＨＬ６３８型转轮的水电机组是我国生产较久、品种较多的机型。本结合电站具体情况，系统地介绍了流溪河电站ＨＬ６３８机组增容改造的水力研究及试验结果，该成果与上马岭电站、龙亭电站的成功经验为我国ＨＬ６３８型机组的电站开发改造提供了可供借鉴的经验。     

150m水头段水轮机模型转轮的研究

本文介绍了150m水头段水轮机模型转轮的研究过程、方法、参数选择、通道设计及转轮叶片的设计,并将试验结果加以比较。     

转轮几何参数对水泵水轮机水力性能影响的几点体会

本文基于国内某抽水蓄能电站转轮水力性能优化和模型试验结果,分析了几何参数对水泵水轮机转轮性能的影响,并着重对不同参数方案转轮"驼峰"特性和"S"形特性进行比较和简要分析,给出几何参数对转轮特性影响的几点体会,以期为水泵水轮机转轮的水力性能优化提供参考.     

模型转轮流态观察成像系统研制及应用

本文详细介绍了模型转轮流态观察成像系统的制作原理，分析并举例说明了该系统在试验研究及转轮设计等方面的作用。     

抽水蓄能电站转轮模型效率试验误差分析

以张河湾抽水蓄能发电有限责任公司转轮模型效率试验为例,介绍抽水蓄能电站转轮模型的主要参数和各测量用仪器仪表的率定及其结果,分析计算测试仪器设备的系统误差以及典型工况点的随机误差,在此基础土计算得到模型效率试验的综合误差,可为判定水泵水轮机的性能提供一组准确可信的数据。