水轮机全蜗壳圆形断面的水力优化设计方法

针对目前水轮机蜗壳常规水力设计方法中存在的不足,合理划分水轮机蜗壳内水力损失的组成,建立水轮机蜗壳内的水力损失计算模型,改善水轮机蜗壳的水力性能.以水轮机蜗壳的水力损失为目标函数,以沿水轮机蜗壳周向断面的速度矩分布规律为设计变量,对水轮机蜗壳进行优化设计.通过实际编程计算证明,采用变速度矩法设计出的水轮机蜗壳达到了减少水力损失,提高水轮机蜗壳水力性能的目的.     

浅谈水轮机转轮裂纹修复

水轮机转轮是水轮机重要的组成部分,水轮机转轮轮毂与叶片间过渡区在力学性能上是整个转轮的薄弱环节,通过研究表明,此区域在转轮工作运行中比较容易发生裂纹。这一问题是对水轮机的工作产生了很大的不利影响,本文主要通过自己的工作经验提出了一些合理修复水轮机裂纹的办法,希望能为水轮机研究提供一些帮助。     

水轮机结构及其设计方法浅析

目前我国水资源利用亟待开发,水轮机是利用水流的势能和动能来做功机器,要想利用水轮机对水能进行开发利用,就必须选择合适的水轮机结构,本文就如何设计水轮机的结构这一问题进行探讨,希望给水轮机制造商和研究者提供一些有用的提示。     

论水轮机组调速器液压系统的故障诊断与排除

水轮机组调速器是调节水轮机转速的设备,其是水轮机组中的重要组成部分。电气液压型和机械液压型是水轮机组调速器常用的形式,其在大中型水轮发电机组中有着广泛的应用。本文就水轮机组调速器液压系统故障的诊断与排除进行了简要论述。     

垂直轴水轮机水动力性能的数值模拟研究

即使在均匀水流驱动下,垂直轴水轮机的旋转角速度也不是恒定不变的,而是波动的。为了模拟水轮机的自启动性能,采用二维CFD方法计算水轮机所受到的转矩。通过求解水轮机的运动方程,得到水轮机的旋转角速度及负载吸收的功率。计算得到的能量利用率系数与实验值吻合良好,证明了此方法的可行性。分析了负载阻尼系数对水轮机能量利用率系数的影响,发现存在一个使水轮机获得最大输出功率的最佳负载阻尼系数。     

冷却塔专用水轮机过流能力的近似计算

冷却塔水轮机工作在串联有压水流系统中,其过流特性直接影响到冷却系统的冷却效果,而水轮机自身流道参数是影响水轮机过流能力的主要因素之一。从冷却塔水轮机的工作特点出发,提出了根据水轮机流道参数来估计其过流能力的近似计算公式,并用现场试验结果验证了近似公式的正确性。     

混流式水轮机外特性与几何尺寸的关系研究

水轮机外特性主要受其几何尺寸影响,但目前尚没有探明水轮机外特性与其几何尺寸之间的关系式,在水轮机一维流动理论中无法采用水轮机几何尺寸信息对其外特性进行预测。本文在水轮机流量调节方程的基础上结合能量守恒定律建立了混流式水轮机的一维数学模型,得到了流量特性与力矩特性的显式表达式,可有效预测水轮机外特性曲线,并通过与实测数据的比对验证了该模型的正确性。文中提出的水轮机外特性曲线预测方法在水电站初步设计、过渡过程计算中混流式水轮机特性曲线延伸等领域具有重要的理论意义和实用价值。     

一种求取混流水轮机小开度特性的新方法

根据水轮机的基本理论,导出了混流式水轮机流量特性和力特性的表达式.在此基础上,以HL160水轮机为例,详细给出了根据水轮机的基本理论,采用数据拟合和人工神经网络方法,确定流量特性和力特性表达式中各种参数的方法.按照本文给出的方法,可以利用水轮机高效率区域特性和飞逸特性,求取水轮机的小开度特性,为采用数值分析方法分析水轮机的过渡过程提供了较为准确的边界条件.     

水轮机模拟装置及最大功率获取控制策略

为了实现水轮机工作特陛的模拟及最大功率的获取,分析潮流能特性,设计了水轮机模拟装置及相应控制策略,通过搭建水轮机模拟装置进行实验,验证水轮机模拟装置的功率转速特性的正确性及最大功率获取控制策略的有效性．     

基于模糊神经网络的水轮机组故障诊断

水轮机组状态监测与故障诊断,是水轮机组安全运行的保障。本文根据水轮机组故障诊断原理,提出了一种基于模糊神经网络的水轮机组故障诊断系统,用于水轮机组的故障诊断。试验表明,模糊神经网络既具备了模糊决策和判断的能力;又具有神经网络良好的自学习和自适应能力,提高了水轮机组故障诊断的稳定性和实时性。     

小型水电站混流式水轮机的选型设计

从水轮机选型设计的主要内容、所必需的资料及主要参数选择等几个方面简述了小型水电站混流式水轮机的选型设计,探讨了混流式水轮机选型设计应注意的问题,为小型水电站混流式水轮机的选型设计及研究提供参考。     

四川吉牛水电站水轮机的结构特点

四川吉牛电站水轮机是冲击式巨型水轮机。本文简要介绍了水轮机结构设计的一些特点。     

水轮机选型设计数据库的创建与管理

针对目前水轮机选型设计工作繁琐、效率低且设计质量差的问题,探讨水轮机选型设计软件包的开发,详细阐述软件包开发中的数据处理和数据库的创建与管理.根据选型所需数据特性和功能对数据库结构进行模块划分,采用离散与回归拟合的方法对水轮机模型综合特性曲线进行数据处理,从而在Microsoft Access环境下创建水轮机选型设计数据库.实例计算验证该数据库完全满足水轮机选型设计软件的需要,并大大提高了水轮机选型设计的速度与质量.     

研制四重斜流式转桨水轮机的必要性与可行性

本文探讨了我国研制四重斜流式转浆水轮机的必要性与可行性,水轮机出力公式中一个被忽视的问题,以及水轮机附属装置的改进.     

关于小型水电站水轮机功率限制线绘制的探讨

本文通过比较大、中型水电站水轮机及小型水电站水轮机选型方面的比较,提出在小型水轮机功率限制线绘制的不同方法,供同行进行探讨。     

潮流能自由变偏角水轮机自启动特性分析

垂直轴水轮机的启动特性是潮流能发电技术的关键问题之一.根据模型试验技术,测量潮流能自由变偏角水轮机转速和转矩在启动过程中的变化规律.基于黏性CFD数值模拟方法,监测该水轮机水动力转矩、负载转矩、叶片偏角、叶片切向力等参数在启动过程中的变化规律.通过分析上述运动参数与动力参数之间的相互作用探讨该水轮机启动特性.研究结果表明:自由变偏角水轮机由于能够迅速调整叶片偏角,因此可以改善水轮机启动过程的总体水动力性能;转矩-速比特性决定该水轮机启动过程经历起步、加速和渐进稳定3个阶段;当发生超载或者受到波浪影响时,水轮机将从渐进稳定段进入不能稳定运行的加速段,继而发生快速停机现象.     

大广坝水电站水轮机提效增容改造研究

基于海南大广坝水电站水轮机改造项目,通过分析电站运行中存在的水力不稳定现象和水轮机效率水平偏低的原因,提出了水轮机的改造方案和目标;讨论了水力参数和设计理念;介绍了改造前后转轮流道的本质差异。通过全流道数值仿真计算,定性评估了改造后水轮机的稳定性,定量标定了水轮机的效率水平,预期了模型水轮机的综合特性曲线。结论认为,改造后模型水轮机最优效率大于93.8%,额定效率91%,加权平均效率89.3%;原型水轮机最优效率95.1%,额定效率92.4%,加权平均效率90.8%;与改造前相比,加权平均效率增幅可达2.0%。     

变偏角垂直轴潮流能水轮机纵荡运动水动力分析

采用水轮机旋转运动与强迫纵荡运动的组合模拟水轮机的波浪运动响应,并应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机强迫纵荡时的流场和水动力特性进行分析,研究不同纵荡频率和纵荡幅值对水轮机水动力的影响规律.研究表明:与水轮机在均匀来流环境中仅做旋转运动相比,纵荡使水轮机尾涡间距发生疏密变化;水轮机水动力载荷瞬时值的峰值包络线均值产生较大波动,波动频率为水轮机纵荡频率,波动幅值随纵荡频率和纵荡幅值的增加而增加;载荷波动范围的最大值随纵荡频率和纵荡幅值的增加逐渐增加,而最小值却逐渐减小.研究结果可为潮流电站电能输出控制系统及水轮机结构强度校核提供参考.     

漂浮式潮流能发电装置水动力特性试验研究

为了研究基于竖轴水轮机的漂浮式潮流能发电装置的水动力特性,设计试验模型和装置,进行静水拖航试验,测量系泊链拉力;控制水轮机转与不转,进行比较试验,测量水轮机转与不转时系泊链拉力和运动情况．试验表明：拖航速度为0．4m／s和0．5m／s时,水轮机不转,来流方向的1号和2号系泊链拉力相近;拖航速度为0．6m／s以上时,水轮机转动,1号系泊链拉力大于2号系泊链拉力,模型发生明显侧向位移;水轮机转动时1号系泊链的拉力为水轮机不转时的1．6～2．o倍;拖航速度增大,侧向位移变大,水轮机转动时的侧向位移量约为水轮机不转时的2．2倍;拖航过程中模型产生首倾和纵摇、横倾和横摇以及偏航,水轮机转动使模型的纵摇、横摇和偏航幅度增大．     

山西万家寨水电站水轮机工作特性曲线及机组最优出力范围分析

根据山西万家寨水电站水轮机运行实例资料,绘制5#水轮机工作特性曲线,并根据5#水轮机工作特性曲线和机组相关振动摆度分析了机组的最优出力范围.