冲击式水轮机性能换算法的新理论提案（Ⅱ）

对冲击式水轮机的内部流动进行了探讨，着重研究了喷嘴以后的自由二相流，发现冲击式水轮机存在着与反击式水轮机水同的流动机理及其对应的不同比尺效应；并指出非定常自由流随工况变化的比尺效应对性能预测的影响；同时大流量区水斗切口出流的增加会引起负比尺效应明显增加。     

冲击式水轮机性能换算的新理论提案(Ⅰ)

对冲击式水轮机喷嘴内部单相流的壁面摩擦损失及喷嘴后气液二相自由射流 ,提出了新的性能换算相似准则 .除了考虑模型至真机的比能性能偏移影响外 ,还考虑了水轮机流量及动力换算的性能偏移 .指出了发生于多喷嘴冲击式水轮机射流干涉的强比尺效应 ,并说明了为实现对其进行预测 ,必须用 CFD定量地把握自由射流的衰减及水斗缺口的出流状况 .     

冲击式水轮机性能换算的新理论提案（Ⅰ）

对冲击工水轮机喷嘴内部单相流的壁面摩擦损失及喷嘴后气液二相自由射流,提出了新的性能换算相似准则。除了考虑模型至真机的比能性能偏移影响外,还考虑了水轮机流量及动力换算的性能偏移。指出了发生于多喷嘴冲击式水轮机射流干涉的强比尺效应,并说明了为实现对其进行预测,必须用ＣＦＤ定量地把握自由射流的衰减及水斗缺口的出流状况。     

非定常水斗表面自由水膜的流动机理

冲击式水轮机水斗内非定常自由水膜的流动非常复杂，至今还没有足够精确的数值方法来模拟这种流动．文中分析了非定常水膜流的流动机理，根据N-S方程推导出了水斗表面流体粒子在转动坐标系中的相对运动控制微分方程，依据控制微分方程编写出了数值解析软件并对水斗内的水膜流动进行了数值模拟，定量地得到了某模型水轮机水斗内部流动的速度场、能量场．对比一系列水膜流态分布，数值解析得到的结果与试验观测结果基本相吻合，最优工况下的水力效率与模型试验数据的误差为0．33％．     

旋转水斗内的非定常射流干涉

采用动画解析法将冲击式水轮机旋转水斗内部的非定常流动进行时间和空间离散,在各离散的动画单元用拉格朗日法计算流体粒子的运动,模拟了非定常自由水膜流.对同一水斗,将第二射流的流动解析结果与对应的第一射流流态结果相叠加,就可根据叠加的水膜流态判断旋转水斗内的射流干涉现象.文中解析得到了旋转水斗内的射流干涉现象,并将其与模型试验照片的干涉现象进行了比较,确认发生了几乎相同的水膜流干涉.     

CFD法研究多喷嘴冲击式水轮机的射流干涉

为提高冲击式水轮机的比转速和出力,通常采用增加喷嘴数的办法,然而增加喷嘴数会引起射流干涉,降低水轮机的水力效率.文中研究了射流干涉的产生机理,通过计算相邻两射流之间的动画单元数、水斗接受最后一滴射流的动画单元数、发生射流漏损时无效射流恰与水斗分离的动画单元数以及两相邻射流相交的动画单元数,提出了相邻两射流间发生干涉的判别式.利用所提出的判别式预测了不同喷嘴数和水斗数时冲击式水轮机的射流干涉情况,所得结果证明了判别式的有效性.     

冲击式水轮机射流干涉研究

探讨冲击式水轮机的射流干涉现象,分析了水斗在没位置的入流和出流速度三角形,指出了射流干涉对转轮效率的影响,提出提高冲击式水轮机效率的方法和途径,为冲击式水轮机的选型及结构设计提供了参考意见。     

数值模拟冲击式水轮机内部非定常流动

提出了用动画解析法解析冲击式水轮机非定常内部流动的方法,此法提供了如何将非定常流动按照时间顺序离散成动画单元,并通过拉格郎日法对流体质点的加速度进行积分来求出水斗内非定常流动的分布首次解析了其内部流动.     

数值模拟冲击式水轮机内部非定常流动

提出了用动画解析法解析冲击式水轮机非定常内部流动的方法,此法提供了如何非定常流动按照时间顺序离散成功画单元,并通过拉格朗日法对流体质点的加速度进行积分来求出水斗内非定常流动的分布首次解析了其内部流动。     

两级刷式密封泄漏特性的实验与数值研究

基于刷式密封的泄漏量实验测试平台和Non-Dareian多孔介质方法的泄漏流动数值模型,详细研究了密封间隙、压比和转速对两级刷式密封泄漏流动特性的影响规律,分析了两级刷式密封的泄漏流动形态以及刷丝束表面的压力分布规律.结果表明:在相同的间隙和转速下,两级刷式密封的泄漏量随着压比的增加而增大;在相同的转速和压比下,两级刷式密封的泄漏量随着间隙的增加而增大;在相同的压比和间隙下,两级刷式密封的泄漏量随着转速的增加而减小.转子高速旋转时产生的离心伸长效应使密封间隙减小,因此数值计算时考虑转子的离心伸长效应对密封间隙的影响可以更加准确地预测两级刷式密封的泄漏量.     

冲击式水轮机水斗三维造型

本文以一个冲击式（切击式）水轮机水斗实例造型为基础,阐述了水轮机水斗的造型思路、方法及步骤,明确了造型中的难点及需要注意的事项。使冲击式水轮机实现流体分析计算、强度分析及数控加工成为可能,为冲击式水轮机的国产化打下基础。     

黏弹性流体中柔性丝线拍动的数值模拟研究

采用格子波尔兹曼方法结合有限差分方法求解黏弹性流体的运动方程,非线性有限元方法求解柔性丝线的运动方程,浸没边界法处理流固耦合,数值求解了柔性丝线在均匀来流中因流固耦合作用产生的自由拍动问题.通过与牛顿流情况的对比,重点考察了流体弹性效应对丝线拍动特性的影响.计算结果发现,对于流体弹性效应较弱的情况(We20),柔性丝线从稳定(静止)模态过渡为周期性拍动模态的临界质量比随着We数的增加显著增大;而对于弹性效应较强的情况(We20),临界质量比随着We数的增加渐近地趋于一常值.另外还发现,当质量比给定时,拍动丝线的阻力系数、拍动幅值和拍动频率均随We的增加而减小.以上发现表明,流体弹性效应的增强对丝线拍动和尾迹流动失稳脱涡具有明显的抑制作用.     

冲击式水轮机专用调速器的应用

在中小型冲击式水轮机中,常规配置YDT等电液调速器;近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,已在不少高水头电站中投入使用,运行效果比较理想;通过对比两类调速器的使用情况,简要谈谈专用调速器的应用。     

冲击式水轮机专用调速器的应用体会

在中小型冲击式水轮机中,常规配置YDT等电液调速器;近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,已在不少高水头电站中投入使用,运行效果比较理想;通过对比两类调速器的使用情况,简要谈谈使用专用调速器的一些体会。     

谈专用调速器在冲击式水轮机上的应用

在中小型冲击式水轮机中,常规配置YDT等电液调速器;近些年调速器厂家研制出了冲击式水轮机专用调速器,已在不少高水头电站中投入使用,运行效果比较理想;通过对比两类调速器的使用情况,简要谈谈使用专用调速器的一些体会。     

竖轴水轮机式潮流能发电装置开发现状与发展趋势

 世界能源日趋紧张,而环境污染不断加剧。潮流能作为清洁无污染的绿色可再生新能源,具有储量大、分布广、可预测性强、环境污染小等特点,开发利用潮流能对缓解能源紧张、降低环境污染具有重要的现实意义。潮流能利用的主要形式是利用潮流能发电装置发电,其原理是：潮流冲击水轮机,将潮流水平流动的动能转换为水轮机的机械能,水轮机经机械传动装置,带动发电机发电,将机械能转换为电能。潮流能发电装置根据水轮机结构形式的不同,分为水平轴式、竖轴式和横轴式。与水平轴水轮机式和横轴水轮机式潮流能发电装置相比,竖轴水轮机式潮流能发电装置具有适应流向性强,适合大规模阵列布置等特点,具有独特的应用优势。本文针对竖轴水轮机式潮流能发电装置,阐述发电装置的开发现状,分析不同结构形式发电装置的特点,指出竖轴水轮机式潮流能发电装置的发展趋势和关键技术,为竖轴潮流能发电装置的理论研究与工程应用提供参考和借鉴。     

突扩突跌布置侧墙及底板脉动压力特征分析

为进一步研究突扩突跌体型的脉动压力和空蚀破坏,用三峡泄洪深孔突扩突跌掺气水工模型对侧墙和底板的水流脉动压力进行了详细量测,建立了压力脉动强度σ与壁面剪切应力的关系式。给出了侧墙和底板脉动压力强度系数K的表达式;侧墙冲击点处脉动压强偏离正态分布,底板脉压幅值是时均压力的35%~50%。通过时间积分比尺TE和空间积分比尺Lf的分析,发现侧墙冲击点处的TE值较大,相应的Lf值也较大,冲击点下游TE和Lf很快变小,其规律与频谱分析一致。水流冲击底板处,主频带窄,脉动压力强度大,时间积分比尺值和纵向积分长度比尺也较大。     

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。     

小型冲击式水轮机安装技术创新与改进

水电建设是国民经济发展的重点工程之一,随着水电站可开采资源的逐渐短缺,小型冲击式水轮机组的应用越来越广泛,在水电机械设备中具有很大的发展前景,因此水轮机的安装技术也随之不断的更新与改进。阐述了小型冲击式水轮机的安装流程,并对安装技术的创新与改进进行了详细的探讨。     

砂土中吸力式三筒基础水平承载特性试验研究

通过一系列小比尺模型试验对吸力式三筒基础水平荷载作用下的承载特性进行了研究,分析了长径比、荷载作用方向和筒间距对吸力式三筒基础承载力影响,试验包括3个长径比、3个荷载作用方向以及3个不同筒间距.试验结果表明:不同工况条件下得到的吸力式三筒基础荷载-位移曲线特性有所不同.相同筒重、不同筒间距下,增大筒的长径比有利于提高水平承载力,但在基础失稳前,沉箱基础模型水平位移随长径比的增加而增大.荷载作用方向对吸力式三筒基础联合工作区域影响显著,荷载最有利方向为0°,此时对应的联合工作效应区域最大;最不利方向为60°,此时筒-土间的联合工作效应最弱.相同尺寸和荷载方向条件下,随着筒间距的增加,承载力有不同程度的上升,长径比越大,承载力增加幅度越明显.