基于ANSYS的混流式水轮机故障的处理

作     者：李效革 张士昂 周学均 LI Xiao-ge;ZHANG Shi-ang;ZHOU Xue-jun

作者机构：天津市天发重型水电设备制造有限公司 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2019年第36卷第A01期

页      面：227-232页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：模态 共振 流固耦合 叶片 轴系装配系统 

摘      要：为了解决水轮机在最大水头超发10%工况下转轮室内振动剧烈且发现叶片出水边靠近下环处出现断裂的问题,基于ANSYS,首先对该电站水轮机全流道进行CFD数值模拟计算,并应用流固耦合算法对转轮刚强度及机组轴系装配系统的模态进行计算分析,计算结果表明,叶片出水边靠近下环处出现严重的小范围低压(负压)区,且该区域应力过大,同时,轴系装配系统的第5和第6阶固有频率与叶片旋转频率相同从而导致共振的发生。基于计算结果对叶片进行多次改型,最终使转轮区域流场分布和叶片强度明显改善,并得到了避开各种激力频率的新轴系装配系统,满足了机组安全稳定运行的要求。