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径向式导水机构导叶端面间隙的流场数值模拟分析

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径向式导水机构导叶端面间隙的流场数值模拟分析

作者：谭伦慧西华大学

学位级别：硕士

活动导叶端面间隙大小,间隙内流场分布是影响活动导叶空蚀和漏水的重要因素之一,从而影响水轮机的稳定性和空蚀性,本论文重点研究导水机构活动导叶端面间隙高度的变化对活动导叶流场的影响。本文针对HL180/D06A水轮机的过流部件——导... 详细信息

活动导叶端面间隙大小,间隙内流场分布是影响活动导叶空蚀和漏水的重要因素之一,从而影响水轮机的稳定性和空蚀性,本论文重点研究导水机构活动导叶端面间隙高度的变化对活动导叶流场的影响。本文针对HL180/D06A水轮机的过流部件——导水机构导叶端面间隙进行内部流场数值模拟分析。在已知导水机构相关参数基础上,利用AUTO CAD和UG对流场进行三维实体建模;应用Fluent软件对大流量工况、最优工况下不同端面间隙高度进行内部流场分析。在内部流场分析中,本文采用基于Reynolds平均法的Realizable k ?ε两方程模型;计算区域网格采用非结构化六面体网格;边界条件采用速度进口、压力出口、周期性边界、交界面边界以及壁面边界;近壁流动应用壁面函数法处理;通过速度和压力分布图分析各工况下导水机构内部流动的特性。研究结果显示活动导叶背面接近进口处、正面出口处及导叶轴颈处容易产生低压区从而导致空蚀;随着导叶端面间隙增大,导叶端面产生空蚀的范围越大,导叶轴颈后的回流越强;在符合安装等条件下,导水机构端面间隙越小越好。该研究为导水机构活动导叶端面间隙高度的选择,导水机构设计安装提供了参考价值。

关键词：导水机构端面间隙数值分析

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水轮机导水机构的保护装置——摩擦装置

大电机技术 1992年第4期 53-57页

作者：王民富赵越哈尔滨大电机研究所

本文在介绍水轮机几种导水机构保护装置及其出现的问题的基础上,介绍了哈尔滨电机厂最近采用的用于水轮机导水机构的摩擦装置的结构和摩擦力矩的计算,及其出厂试验。笔者提出了采用摩擦装置而取消剪断销和分半键的建议。

关键词：导水机构水轮机安全装置

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水轮机导水机构接力器粘着磨损的分析

大电机技术 1989年第3期 55-57页

作者：蔡锦鹏水电部闽江工程局

本文以水轮机导叶接力器导管的啃伤咬死造成的机组事战为例,主要从粘着磨损方面进行了分析,并提出了相应的防范措施。

关键词：水轮机导水机构接力器磨损

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糯扎渡水轮机导水机构关键部件设计与研究

糯扎渡水轮机导水机构关键部件设计与研究

作者：吴继兵哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着经济的高速发展,用电量的提高,大型水轮机的发展对于满足社会用电量的需求尤为重要,同时也对水轮机的结构设计可靠性提出了更高的挑战。导水机构作为水轮机中重要的部件,其设计是否合理直接影响到水轮机运行的安全稳定性。本文研究... 详细信息

随着经济的高速发展,用电量的提高,大型水轮机的发展对于满足社会用电量的需求尤为重要,同时也对水轮机的结构设计可靠性提出了更高的挑战。导水机构作为水轮机中重要的部件,其设计是否合理直接影响到水轮机运行的安全稳定性。本文研究了大型混流式水轮机的导水机构传动结构位置关系和导叶间隙的取值,计算了接力器的操作油压,并对主要零件结构进行静动态分析。最后,通过真机实验验证了导水机构的各项性能。本文通过理论分析的方法计算了导叶开度与接力器行程之间的关系,为精确调节进入转轮的流量和转速提供了可靠依据。采用计算和模型实验的方法测量得到导叶在开关过程中受到的阻力矩,在此基础上确定了实现导叶开关时所需的接力器活塞直径和操作油压,保证了操作的可靠性。为了使导叶在全关位置时无水进入,计算了导叶在水压下的端面间隙和立面间隙,并进行了实验验证。通过类比方法确定了顶盖、底环和控制环的结构型式,并进行三维结构设计。利用ANSYS软件对导水机构主要零件进行刚强度分析,对顶盖和底环周期对称结构采取一部分进行分析,提高运算速度。验证了所设计的顶盖、底环、控制环在不同工况下的应力、应变等性能指标满足要求。并对顶盖进行了动态分析,得到了其振动频率和振型,验证了顶盖满足动态性能设计要求。设计和搭建了导水机构的车间实验平台,通过测量导叶端面和立面间隙验证导叶在关闭状态下满足设计要求。通过传动机构的动作实验,测量不同转角时的导叶开度值,验证接力器行程与导叶开度之间的计算关系。对电站安装后的真机进行实验,测量开关机时接力器的油压值,结果表明在各种工况下均能保证导叶顺利开关和导水机构的动作可靠。

关键词：水轮机导水机构结构设计刚度强度

白鹤滩百万千瓦水电机组导水机构制造质量控制

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水力发电 2019年第8期45卷 76-79,116页

作者：张东胜张华清三峡机电工程技术有限公司四川成都610041 长江三峡技术经济发展有限公司四川成都610041

白鹤滩水电站单机容量位于世界已建和在建水电项目之最,机组设备的质量对其投产后能否稳定运行至关重要。导水机构是水轮发电机组设备中的关键部件,主要介绍了白鹤滩水电站机组导水机构的结构特点,重点阐述了在原材料、焊接、加工、预... 详细信息

白鹤滩水电站单机容量位于世界已建和在建水电项目之最,机组设备的质量对其投产后能否稳定运行至关重要。导水机构是水轮发电机组设备中的关键部件,主要介绍了白鹤滩水电站机组导水机构的结构特点,重点阐述了在原材料、焊接、加工、预装等方面对导水机构的制造质量控制。

关键词：百万水电机组导水机构质量控制白鹤滩水电站

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丰满电站水轮机导水机构密封改进

大电机技术 2001年第4期 41-43,48页

作者：冯艳蓉常志贤丰满发电厂吉林丰满132108 哈尔滨电站工程公司黑龙江哈尔滨150040

老水电机组导叶轴承多采用黄干油润滑的锡青铜轴承，由于长期运行，导叶轴颈、轴承磨损严重，不仅导叶立面及端面漏水量增大而且沿轴颈大量漏水，每年损失了大量的水能。本文主要介绍通过对丰满一号、四号机组导叶密封改进，较好的解决... 详细信息

老水电机组导叶轴承多采用黄干油润滑的锡青铜轴承，由于长期运行，导叶轴颈、轴承磨损严重，不仅导叶立面及端面漏水量增大而且沿轴颈大量漏水，每年损失了大量的水能。本文主要介绍通过对丰满一号、四号机组导叶密封改进，较好的解决了老水电机组导水机构漏水问题，收到了明显的效果，为老水电机组处理导叶漏水问题探索出一条新路。

关键词：导叶轴颈导水机构水轮机密封水能电站漏水水电机组轴承磨损损失

灯泡贯流式水轮机导水机构弹簧承载式安全连杆机构的设计

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大电机技术 2002年第3期 46-50页

作者：马锐黄凯哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040

本文介绍了用于灯泡贯流式水轮机导水机构保护的弹簧承载式安全连杆机构的结构特点和基本特性 ,并简要说明了该装置在设计和试验中的一些有益经验。该保护装置的成功开发和研制 ,为HEC在大型灯泡贯流式水轮机产品又增添了极为重要的一... 详细信息

本文介绍了用于灯泡贯流式水轮机导水机构保护的弹簧承载式安全连杆机构的结构特点和基本特性 ,并简要说明了该装置在设计和试验中的一些有益经验。该保护装置的成功开发和研制 ,为HEC在大型灯泡贯流式水轮机产品又增添了极为重要的一项新技术。

关键词：灯泡贯流式水轮机导水机构安全连杆机构设计弹簧承载式

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水轮机座环与导水机构流态研究的边界元法

大电机技术 1989年第4期 41-44页

作者：吴伟章吴玉林林汝长哈尔滨大电机研究所清华大学

本文用直接边界元法数值模拟水轮机座环和导水机构的双排环列叶栅内的不可压流体的流动。建立了双排叶栅绕流的边界元方程,把周期性边界条件和Kutta条件引入到方程中,实现了Kutta条件的非迭代计算的自动满足,节省了计算时间,计算结果与... 详细信息

本文用直接边界元法数值模拟水轮机座环和导水机构的双排环列叶栅内的不可压流体的流动。建立了双排叶栅绕流的边界元方程,把周期性边界条件和Kutta条件引入到方程中,实现了Kutta条件的非迭代计算的自动满足,节省了计算时间,计算结果与有关解析解及试验数据吻合较好。

关键词：水轮机座环导水机构边界元法

基于全生命周期的水轮机导水机构改造费用计算方法与应用

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中国农村水利水电 2021年第2期 166-169页

作者：胡雄峰刘峰郑应霞黄靖乾中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 浙江浙能北海水力发电有限公司杭州310014

国内一些老电站在设备改造方案决策过程中,往往偏重眼前利益而忽视设备全生命周期内的改造效益,从而导致改造效果差、重复改造等问题。以国内某水电站4号机组导水机构改造为例,从安全性、能效成本及政策适应性等方面分析了改造的必要性... 详细信息

国内一些老电站在设备改造方案决策过程中,往往偏重眼前利益而忽视设备全生命周期内的改造效益,从而导致改造效果差、重复改造等问题。以国内某水电站4号机组导水机构改造为例,从安全性、能效成本及政策适应性等方面分析了改造的必要性;此外,针对整体更换及大修两个比选方案,拟定了比选边界条件;在整个生命周期中,从一次性投入、运行成本、检修成本、故障成本及退役处置成本等方面进行了费用分析与计算,并将相关成本费用折算至费用净现值后,最终提出了最优的改造方案。

关键词：水电站全生命周期水轮机改造导水机构净现值