尾水管水力振动的监测与故障判断

从模型及真机试验结果出发，叙述混流式水轮机一般的水力故障形式，研究了尾水管的水力振动特点及振动随运行工况而变化的情况，介绍了以压力脉动频率及幅值作为特征参量对尾水管进行振动监测及故障判断的方法。     

HL160－WJ－84型水轮机的增容改造技术

在理论计算基础上，结合转轮实测与实践经验，确定了叶片出水边切割量，铲除了叶片前半部分的鼓包，使ＨＬ１６０－ＷＪ－８４型水力发电机组在６５ｍ额定水头下最大有功功率增加２５％．经调节保证计算，为改造后的机组重选了关机时间Ｔｆ．为解决原机型非接触式密封装置在大负荷工况下主轴漏水喷入水导轴承问题，设计了新型平板橡胶接触式密封装置．     

混流式水轮机转轮内流固耦合的有限元模型

通过分析转轮在发电机组运行时的运转特点,推导出了转轮内部流体域以及叶片固体域的运动微分方程和边界条件,并根据变分原理,运用加权余量的迦辽金法,建立了转轮内部流固耦合有限元模型,模型反映了流体参数,机械振动状态以及叶片结构参数的相互关系.     

水轮机尾水管涡带诱发的转轮横向激振力计算

针对引起水轮机机组振动最主要的振源——尾水管涡带,建立了一种计算水轮机转轮轴系横向激振力的可行性方法。通过对尾水管涡带对转轮流场影响方式和前人试验、数值结果的调查研究,建立了转轮出口延伸处涡带对转轮内流体的扰动简化模型,将这种涡带扰动流场作用于转轮三维紊流流场计算模型上,最终计算得到了不平衡横向激振力,可以作为轴系分析的已知外力,为水轮机轴系动力分析提供必要的数据。     

确定大型混流式水轮机转轮设计应力谱的新方法

本文给出了由水轮机的出力确定叶片应力的简便方法。根据现场采集的出力数据,经过统计分析,可获得叶片上任何一点的应力分布函数,这就是设计用的载荷谱,它是转轮疲劳强度计算的重要数据资料。     

基于转轮换型的水轮机增容改造

对新旧型谱系列模型转轮的性能进行分析，结果表明： Ｄ０６ Ａ 转轮过流能力远大于 Ｈ Ｌ１６０ 转轮，能量特性及空化特性同时优于 Ｈ Ｌ１６０ 转轮，但对同一导水机构 Ｄ０６ Ａ 水轮机导叶最大开度比 Ｈ Ｌ１６０ 要大．由流道对比得出两种转轮互换性很强．实践证明用 Ｄ０６ Ａ 转轮替代 Ｈ Ｌ１６０ 转轮可增容 ２０％ ．     

东江电厂水轮机尾水管里衬破坏原因初探

以东江水电厂混流式水轮机尾水管里衬破坏为研究对象，采用三维数值模拟方法对尾水管流态进行研究，指出了尾水管破坏是由于尾水管中形成了偏心旋涡产生的对尾水管的横向力，其解决办法是避开小负荷工况区运行或对尾水管补气。     

混流式水轮机导水机构二重叶栅的流动

阐述了用计算流体动力学CFD（Computational Fluid Dynamics）技术研究水轮机导水机构二重叶栅内部流场性能变化的方法,研究了不同工况流场的速度、压力及二重叶栅能量损失的变化规律,数值解析结果与实验结果吻合。研究表明,导水机构内部流场的变化直接影响到转轮进口流动条件和水轮机运行的稳定性,数值解析结果对优化设计及安全运行具有指导作用。     

HL220-WJ-71水轮机增容改造研究

对混流A835和HL2202种转轮进行性能分析，A835转轮过流能力大于HL220转轮，同时，效率和空化特性均优于HL220转轮．二者流道尺寸兼容，但用A835转轮替代HL220-WJ-71转轮的增容改造过程中需将上冠泄水孔减压改造为顶盖排水减压．对同一导水机构，A835水轮机导叶最大开度与HL220相同．更换为A835转轮后，水轮机效率平均提高了5％，出力增加10．7％．     

小流量下尾水管锥管内流的PIV测试试验研究

采用PIV激光内流测试设备对一个改进的HL220转轮模型试验所使用的尾水管锥管流场进行了测试，并对所测试各截面上的流场分布进行了详细的分析，研究了小流量工况下锥管径向面和于午面上的流场分布规律．结果表明：在小流量工况下，尾水管锥管内的瞬态流场呈现出明显的非定常特征，锥管中心处存在明显的回流，管壁处存在涡流；不仅小流量工况下的流场与最优工况下流场存在明显区别，小流量工况下瞬态流场与时均化流场的分布规律之间也存在一定的差异．PIV测试中采集收集的实验数据，有助于混流式水轮机小流量下尾水管非稳定性分析的内在机理研究，为CFD分析提供对比依据．