水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏 ,其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从 80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作 ;90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下 ,逐步开发与完善了基于准三维和全三维的水轮机转轮优化设计方法和技术 ;1 995年研制成功了国内第一个多功能水轮机转轮优化设计与性能预估大型软件包 ,并用该软件包先后为有关电站、多家水轮机厂和有关研究单位的 1 0 0多台老型水轮机转轮进行了改型设计和制造 ,这些转轮已全部用…     

水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏,其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作;90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下,逐步开发与完善了基于准三维和全三维的水轮机转轮优化设计方法和技术;1995年研制成功了国内第一个多功能水轮机转轮优化设计与性能预估大型软件包,并用该软件包先后为     

混流水轮机转轮叶片最优化设计

用计及叶厚、有限叶片数影响及来流有旋的全三维设计理论及最优化技术中的单纯型法寻优，用ＳＷＩＦＴ法将反映包角、叶片流速及流动分离等约束的等式和不等式约束条件计入目标函数，以Ｖθｒ的分布为优化参数进行混流式水轮机转轮最优化设计的初步尝试。给出了理论、方法及算例，其中包括分别按汽蚀性能优化和按损失最小优化及多目标优化的结果。其中损失计入叶片正、背面及上冠下环的沿程损失和叶片进口撞击损失、出口扩散损失。     

水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏，其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作；90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下，     

鞍钢成功制造三峡右岸机组转轮下环

近日，鞍钢重机公司制造的三峡右岸机组转轮下环通过了省级科技成果鉴定。该下环的成功制造．表明鞍钢具备了生产大型先进水轮机转轮部件的能力，改变了我国此类部件依赖进口的局面。     

混流式水轮机转轮动载荷作用下的应力特性

许多大型水轮机投产后短期内都出现了不同程度的裂纹问题,研究表明动应力值较大是引起转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因之一。该文对万家寨二号机组转轮进行了流固耦合计算,发现较大应力区与实际裂纹出现的部位基本一致。接着进行了动载荷作用下转轮的瞬态动力分析,采用Newmark算法得出了导叶开度变化时转轮的应力分布,当动载荷变化频率较大时,算出动应力大致在15～20MPa左右,与经验值比较接近。这些结果印证了动应力值过大是叶片产生裂纹的主要原因,从而为水轮机在设计阶段就进行优化提供了可能。     

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。     

三峡转轮内部流动的全三维欧拉解

水力机械内部流动非常复杂,是强三维流动,只有用三维数值方法计算才能获得比较满意的结果。本文对水轮机转轮内高度复杂的流动进行了三维无粘数值计算。计算建立在三维Ｅｕｌｅｒ方程基础上,速度场和压力场的求解方法为速度、压力修正算法即ＳＩＭＰＬＥＣ算法,并且对固壁条件的给出提出了一种新的方法。最后对一真实的模型转轮进行了计算     

三峡右岸电站转轮下环铸造防变形研究

为了解决三峡电站转轮下环的椭圆变形问题.分析了下环铸件生产过程中椭圆变形的原因,采用有限元分析方法对铸造过程进行有限元分析,制定了相应的工艺改善措施。研究结果表明:转轮下环的椭圆变形问题得到了很好的控制,满足了加工要求,铸件的质量达到了三峡电站转轮下环的技术标准要求。研究结论为大型电站转轮设备的国产化奠定了基础。     

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.     

三峡大坝混凝土施工实时仿真计算

与传统意义上的施工仿真相对应，提出了大坝混凝土施工实时仿真计算的概念，完成了相应于混凝土施工三维跳仓浇筑仿真计算程序的开发。并将其应用于三峡大坝左厂9#坝段的仿真计算，结果表明，实时仿真计算结果与坝体内埋设监测仪器实测结果吻合较好，与传统意义上的施工仿真计算相比，它可以更真实地反映出坝体的温度场与应力场，同时有效地对坝体进行实时监测，从而更好地指导混凝土施工。     

用代数应力紊流模型预估水轮机转轮内部三维流场

以三峡水轮机组转轮内部流动研究为背景,基于雷诺时均方程和代数应力紊流模型,采用贴体坐标和交错网络系统,用ＳＩＭＰＬＥＣ算法对一比转速为２４０的混流式水轮机模型转轮内部三维紊流进行了数值模拟,得出了设计工况的流场特性,并初步分析了转轮的汽蚀和能量特性。结果表明,研制的程序可作为水轮机组转轮内部流场分析、数值试验和性能预估的工具。计算结果可为改进和优化转轮设计提供有益的参考资料。     

具有明满交替流动的三峡右岸地下电站的动态仿真

以三峡电站为背景对大型水电站动态仿真的主要问题进行了研究。对几种用于明满交替流动计算的方法进行了比较分析,提出了特征隐式格式法求解明满交替流动,具有良好的稳定性;提出了管流和明流联合计算的变时步模型,在保证计算精度的前提下减少了计算量,使大型水电工程的动态仿真得以在微机上实现;提出了一种新方法（对数曲线投影法）描述转轮特性,与Ｓｕｔｅｒ法比较,新方法完全解决了转轮特性曲线描述中小开度与零开度以及多值的问题,小开度区计算结果没有异常的压力脉动,转化过程简单,运算速度快,精度高。应用上述方法编制了过渡过程仿真程序,对三峡电站的各种工况进行了动态仿真计算,得到了满意的计算结果     

汽车前保险杠浇注系统优化及实施

注塑过程中,影响注塑结果的参数很多,难以完全凭经验来确定较优的浇注系统设计方案.采用CAE技术,在充分掌握注塑过程经验的基础上,建立2种汽车前保险杠浇注系统并进行模拟分析,得到填充情况、注射压力、锁模力及翘曲变形情况的数据.从这些数据可以预测出可能出现的注塑结果,进而对比分析2种浇注方案的优劣.结果显示,采用较优方案进行模具浇注系统加工并试模,可以得到与模拟分析一致的较优制品质量.     

三峡水库蓄水后荆江三口分流比估算

笔者根据近50年来的实测资料,分析了三口分流比变化的原因．在1955-1990年期间三口分流比递减,主要原因是荆江河段水位下降以及三口口门淤积;而在1990-2004年期间三口分流比基本变化不大,主要原因是荆江河段水位以及三口口门冲淤均变化不大、三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度减少,笔者结合三峡蓄水以来的实测数据预测了蓄水20年后荆江河段的水位变化．在此基础上,计算了三口口门冲刷深度以及分流比的变化．结果表明,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口口门河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少．     

The design and practice of giant hydro turbine generating units of Three Gorges Project

The main technical problems that should be considered in the design of hydro-turbine generating units of Three Gorges Project (TGP) are analyzed;the key technical researches performed are summarized,and the parameters of hydro-turbine generating units are optimized through the study on key technical problems.The unit operation indicates that the performance of the hydro-turbine generating units is excellent,and the units can operate in a safe,stable and highly efficient mode for a long term.Therefore,it is verified effectively that the general technical design of units is scientific and rational.