蜗壳座环结构选型优化

提出了最佳结构型式概念；证明了最佳型式的存在性问题；建立了启发式算法．实例计算证明，选型优化不仅巧妙地融合了形状、拓朴、布局优化理论与方法的优点，而且简单可靠．     

大型水轮机蜗壳、座环结构优化设计

本文对由水轮机蜗壳、座环和水泥基础所构成的复杂组合体,在采用板壳元、块体元、边界元和伪单元等四类单元进行有限元分析的基础上,选用最速下降法研究了优化设计过程,并编制成程序系统.经工程实际考核,证明理论正确,作法可靠,从而为改进结构,提高设计水平提供了一种新途径.     

水利枢纽电站机组座环、蜗壳安装实践

水科枢纽电站安装由于体积重量庞大，在安装中要注意合和现场施工条件等等执行安装规范，本文就以水利枢续电站安装过程进行交流。     

新疆特克斯山口水电站座环、蜗壳安装

座环是安装水轮机的基准,因此座环的高程、中心、水平度应严格按质量要求调整好,尤其是座环的水平度,将直接影响底环、项盖等的水平度与垂直度。蜗壳是为了使由压力管道引进来的水流能够以较小的水利损失,均匀而呈轴对称地进入转轮,所以在水管末段和座环周围之间设置了蜗壳。因此安装好座环、蜗壳对下一步的机组安装、运行起着至关重要的作用。     

大型水电站垫层蜗壳座环结构特性分析

为研究蜗壳和外围混凝土联合受力情况下座环的结构特性,结合一实际工程垫层蜗壳结构,采用三维有限元方法,从座环应力、位移和变形以及抗剪性能几个方面分析座环结构的受力特性.结果表明:相比于座环结构强度,其位移和变形更值得重视,垫层变形模量和摩擦系数的大小应该成为座环结构分析的重要考虑因素;座环承受较大的剪力,垫层蜗壳结构设计中不能忽视此问题.     

大型水轮机蜗壳座环与水泥基础间的接触问题

本文在采用板壳元、块体元、边界元、伪单元和建立接触点对的基础上,利用分步加载法对蜗壳、座环与水泥基础间的间隙和接触问题进行了有限元分析计算.实例考核证明本文的理论与方法正确、可靠.     

不平衡水推力下垫层蜗壳座环结构剪力特性分析

机组运行时蜗壳座环在不平衡水推力作用下承受较大的水平剪力,该剪力值过大将会给蜗壳结构的稳定带来安全隐患.考虑钢衬与软垫层、混凝土的摩擦接触,建立了垫层蜗壳的三维有限元模型,详细研究了垫层子午包角、平面包角、变形模量厚度比和围岩约束对座环剪力的影响.结果表明:垫层子午包角向下延伸不利于座环抗剪;垫层平面包角变化改变了钢蜗壳外围结构的刚度分布,对座环剪力具有显著影响;垫层变形模量厚度比的变化不仅改变了座环各向剪力的数值及其承担的沿厂房横向不平衡水推力的比例,还改变了座环剪力的空间分布规律;在其他条件不变的情况下,围岩约束的改变对座环剪力没有明显影响.     

大型结构优化选型计算的探讨

本文探讨了大型结构优化选型计算问题.根据原有结构型式和设计经验建立优化选型计算模型;对目标函数和约束条件在数学上进行近似处理后,利用Kuhn-Tuckr条件和Lagrange乘子,把选型问题转化为求解典型二次规划问题;引进加权因子和利用改进后的变尺度法使计算过程简化、可靠,计算精度较高.     

多级工程模糊优选在海上平台设计选型中应用

针对海洋平台概念设计中经常遇到的复杂的方案优选问题,提出将多因素,多层次模糊优选理论引入平台的设计选型工作中,采用三级模糊优选考虑了影响平台选型的各种因素,针对影响因素复杂,确定隶属函数主观因素较强的情况,成功引入因素的优先关系法来确定优选矩阵的隶属度,这样较好地减少了确定隶属函数的人为影响,通过此优选模型成功地将影响平台设计选的13种主要因素和8种平台设计型式进行了多级模糊综合优选决策,得到了比较理想的决策结果,为海洋平台设计选型提供了新的思路。     

水电站蜗壳结构配筋计算原则研究

现行规范把蜗壳结构归为非杆件体系钢筋混凝土结构并按主拉应力图形面积确定配筋数量存在原则性缺陷,计算出的配筋量往往偏多.本文列出了现行计算方法存在的问题,并具体分析了产生问题的原因,提出了改进配筋计算的原则,引入有限元方法,明确了蜗壳结构应按限裂要求配筋.应用实例表明,局部配筋量减少后混凝土损伤区没有显著变化,钢筋应力增幅很小,改进后的配筋计算原则对优化局部配筋量是合理有效且操作性强的.把有限元方法引入蜗壳结构设计中是有现实意义的.     

水轮机垫层蜗壳结构应力应变规律研究

蜗壳结构系统在水轮发电机组中起着重要的作用,水轮机钢蜗壳埋入混凝土的方式有三种,拉西瓦水电站经过论证和设计采用垫层蜗壳埋入方式。为了更好地掌握垫层蜗壳的运行情况,垫层蜗壳周边的监测数据的分析就尤为重要。给出利用三维有限元计算的结果,再对实际监测成果进行分析,并对比有限元计算和监测成果的差异,得出了利用有限元对蜗壳结构进行分析的结果基本上和监测数据规律较为一致的结论。利用有限元计算在一定程度上可以反映蜗壳运行情况的一般规律,通过分析得到外围混凝土几乎不承担内水压力,蜗壳处在良好的运行状态。     

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.     

水轮机蜗壳内流动的数值研究

在分析研究现有的水轮机蜗壳设计理论的基础上，对蜗壳在不同工况下的内部流动情况进行了三维不可压定常粘性流动的数值模拟。基于N－S方程和标准的κ－ε模型，采用贴体坐标、非结构化网格和SIMPLE算法，对蜗壳内部流动进行了计算分析，其结果与实验值吻合，可作为蜗壳优化和固定导叶设计、改型的依据。     

关公凹水电站机组选型设计优化研究

对水电站的机组进行准确选型,不仅事关电站将来能否安全可靠、高效运行,对工程投资也有着较大的影响。本文介绍了清流县关公凹水电站水轮机机型比选情况,对原初设的机组型号及参数进行了优化,使电站出力有了较大提高,节省了工程投资。同时,通过对本电站的机组选型优化设计进行总结,提出了中低水头段、大流量的中小型电站水轮机选型的一些看法。     

钢衬和钢筋混凝土联合承载蜗壳结构分析

对某巨型钢衬钢筋混凝土联合承载蜗壳，采用三维非线性有限元法计算结果表明：当弹性垫层６ｃｍ和垫层材料弹模为２ＭＰａ时，原设计的钢衬为６ｃｍ偏厚，钢衬与座环连接部位应力集中较大；给出了随内水压力增加，埚壳外包混凝土塑性变形和开裂区的发展过程。对上述问题提出了改进措施建议。     

水电站钢蜗壳与外围混凝土结构的受力特性研究

应用三维有限元法，结合我国龙羊峡，岩滩，宝珠寺水电站的厂房蜗壳结构，研究了钢蜗壳与外围混凝土之间设置软垫层情况下的蜗壳与外围混凝土结构的位移及应力分布规律，给出了钢蜗壳及外围混凝土结构的几个主要受力特性。     

前向离心风机蜗壳出口结构的数值优化

对某前向离心风机内部三维非定常流动进行了数值计算,重点研究了蜗壳出口的3个结构参数--蜗壳出口扩张角、叶轮的露出长度以及蜗舌间隙对风机气动性能及气动噪声的综合影响.通过响应面方法对数值结果进行二次回归拟合,得到3个结构参数与风机效率和A声级间的函数关系,并进行了优化分析.数值结果表明:叶轮露出长度和蜗舌间隙对风机效率和A声级影响较为显著,通过优化能够在保持风机效率基本不变的情况下使A声级降低9.4 dB.将可靠的CFD数值技术与响应面方法结合起来用于指导离心风机的改进及试验设计是可行的.     

自控工程设计中控制阀的选型

阐述了控制阀的选型在过程控制中的重要性及控制阀的工作原理,对控制阀结构形式和材料、流量特性、控制阀口径、辅助装置、作用方式、执行机构等六大选型原则进行了重点论述。     

不同蜗壳断面水力计算的数学解法

通过简单明了的数学推导，阐述了不同类型蜗壳断面水力计算的数学解法，不仅有利于设计人员的参考引用，也有利于高校教学。