通過數(shù)值模擬和試驗兩種方法,開發(fā)出一種新型高比轉速混流式水輪機,配備相應變比的減速器,代替冷卻塔中的風扇電動機,以達到節(jié)能的目的.根據(jù)冷卻塔水輪機工作環(huán)境的特點,為盡量減小水輪機尺寸,在結構設計方面提出了金屬梯形蝸殼和單列環(huán)形導葉.通過數(shù)值模擬,分析了不同的導葉形式、轉速、葉片安放角對水輪機性能的影響.通過對比,選取負曲度導葉形式,選擇最優(yōu)單位轉速及葉片安放角,確定最優(yōu)性能的水輪機數(shù)模方案.通過物模試驗證明所開發(fā)的高比轉速混流式節(jié)能水輪機尺寸能夠滿足冷卻塔要求,其效率高,性能穩(wěn)定,可以在有條件的地方推廣應用.

通過幾個電站混流式水輪機的現(xiàn)場水壓脈動檢測試驗發(fā)現(xiàn),在機組額定出力的20%～30%范圍內出現(xiàn)過水系統(tǒng)整體(蝸殼進口、頂蓋、尾水管)水力共振,頻率為轉頻的1～1.4倍,嚴重地影響機組穩(wěn)定運行。將在實際工程試驗中遇到的有關混流式水輪機水力振動及相關問題解決方法進行介紹。

介紹混流式水輪機導水機構在制造過程中需要注意的幾個問題,以及為了保證質量而采取的措施。

混流式水輪機磨蝕嚴重的部位是葉片背面出口邊靠近下環(huán)處、下環(huán)內外表面等。根據(jù)黃河水流的特性和對磨蝕規(guī)律的分析,水輪機的磨蝕防護一般采取聚氨酯涂層防護、高速氧燃噴漆碳化鎢防護、優(yōu)化轉輪設計、減少過機泥沙等綜合措施,取得了一定的效果。

近年來，我國大力扶持國內小水電增容改造，很多小水電制造企業(yè)都從中嘗到了其中甜頭，面對即將來臨的新一輪的小水電市場的增容改造，這對于國內新建中、小水電站日趨飽和，水電市場不景氣的大環(huán)境下，各個中、小水電設備制造廠家都想通過國家的一系列政策措施來擺脫目前企業(yè)所面臨的困境，可改造是把雙刃劍，效益很高，可機組改造所需要考慮的比新機組要多得多，一旦改造失敗就會面臨失去客戶的信任，失去龐大的小水電改造市場。

采用混合物空化模型對混流式水輪機的內部流場進行了數(shù)值計算,得到了大流量工況、最優(yōu)流量工況、小流量工況水輪機的內部流動特性。計算結果表明:在大流量工況和小流量工況下,尾水管中心截面的低壓區(qū)與渦帶是相對應的,壓力脈動的幅值主要受尾水管渦帶直徑兩端壓力差的影響,其尾水管進口段左右兩側以及彎肘段附近均有較大的漩渦區(qū)域,造成較大的能量耗散,尾水管內有明顯的回流現(xiàn)象,水輪機內部流動比較紊亂。

通過混流式水輪機全流道的定常流動數(shù)值模擬,研究混流式水輪機內部尤其是尾水管在不同工況下的流動特點,目的在于探明引起混流式水輪機內部流動不穩(wěn)定的真正原因。計算結果表明,引水部件的流動,蝸殼鼻端處壓力波動均較為劇烈,周向分布不均勻,但是經過固定導葉和活動導葉的過濾后周向分布基本對稱。轉動部分的流動,小開度低單位轉速時,較小的導葉出流角,使轉輪葉片頭部受到撞擊,葉片上橫向流動和背面的葉道渦嚴重,轉輪出口靠上冠處有回流和橫向流動,泄水錐下方回流嚴重;大開度時,轉輪進出口流態(tài)都得到改善。尾水管內,小開度時,錐管中心回流嚴重,大部分水流流向外緣,受肘管的影響,錐管和肘管內部形成兩個渦流區(qū),主流流經支墩左側,右側較為紊亂;最優(yōu)開度時,尾水管內部水流流線順暢,支墩兩側水流平穩(wěn)性基本一致;大開度時,尾水管主流向錐管中心聚攏,經過肘管的轉彎時,出現(xiàn)很多局部的旋渦流動,支墩右側水流相對平穩(wěn),而左側較為紊亂。研究結果為壓力脈動測量位置的選擇提供理論依據(jù)。

通過一例水中尸塊的法醫(yī)學檢驗,將水電站水輪機葉片對尸體的機械力碎尸與人力碎尸進行比較、區(qū)別,以積累類似案件的檢驗經驗。

1 混流式水輪機安裝作業(yè)指導書 1、混流式水輪機安裝工藝流程圖 2、作業(yè)方法及要求 2.1施工準備 2.1.1熟悉圖紙及制造廠的技術資料，了解設備的結構特點、技術要求及 施工準備 尾水管里襯拼裝 座環(huán)、基礎環(huán)組裝及安裝 蝸殼掛裝及安裝 機坑里襯、接力器里襯安裝 機坑測定與座環(huán)、基礎環(huán)加工 導水機構予裝 轉輪與主軸整體吊入機坑 導水機構安裝 機組聯(lián)軸、軸線調整 主軸密封及水導軸承安裝 輔助設備及管路安裝 起動試運行 尾水管里襯砼澆筑 座環(huán)、基礎環(huán)支墩砼澆筑 蝸殼支墩砼澆筑 機組二期砼澆筑 尾水管里襯安裝 蝸殼拼裝 2 工藝要求。 2.1.2根據(jù)工程特點，結合現(xiàn)場的具體情況，編制施工技術措施。 2.1.3對施工人員進行技術交底。 2.1.4臨時工裝、器具制作，施工工器具準備。 2.2尾水管里襯拼裝與安裝 2.2.1作業(yè)方法 2.2.1.1根據(jù)尾水管到貨設備的具體情況（若為

通過某水電站2臺混流式水輪機現(xiàn)場振動、噪聲試驗,對1#機組運行時出現(xiàn)異常噪聲的振源進行查找,同時采用錘擊法對水輪機蝶閥層壓力鋼管進行固有頻率測試。分析發(fā)現(xiàn),某種水力激振頻率與壓力鋼管的固有頻率在92%以上負荷區(qū)域運行時發(fā)生耦合并引起壓力鋼管共振,是導致異常噪聲的主要原因。在此基礎上提出了活門出水邊修型以及加裝蝸殼進人門孔導流板的處理方案,最終通過改善流道環(huán)境,使水力激振頻率得到大幅提高,并降低了渦列能量,起到了很好的錯頻消振效果。研究表明:通暢的流道環(huán)境對于有效避免由于水力激振或渦列振動引起的結構共振問題具有重要意義。

工業(yè)冷卻塔用混流式高效水輪機節(jié)能技術 來源：中國節(jié)能產業(yè)網時間：2010-12-3015:44:51 一、技術名稱：工業(yè)冷卻塔用混流式水輪機技術 二、適用范圍：化工、冶煉、輕紡等行業(yè)有重力勢能可利用的機械通風式冷 卻塔的改造 三、與該節(jié)能技術相關生產環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀： 目前的工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)耗電現(xiàn)狀是：每座冷卻塔的塔頂都裝有一臺電動 機，用來驅動風筒內部的風葉轉動，一座4500t/h流量的冷卻塔電機年耗電量約 為175萬kwh，耗能折合612tce。 四、技術內容： 1．技術原理 水輪機的工作動力來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水的重力勢能以及循環(huán)水泵的富余 揚程，工作時保證冷卻塔的技術參數(shù)，而且循環(huán)水泵的能耗不變。水輪機的輸出 軸直接與風機連接并帶動其轉動，取消了原電機驅動風機系統(tǒng)，節(jié)約了電能。 2．關鍵技術 1）利用循環(huán)水余壓驅動水輪機，替代電機； 2）轉速比為50的超低比速混流

利用cfd數(shù)值模擬計算,為冷卻塔中代替風扇電動機的混流式水輪機選擇合適的導葉葉型。經過相同導葉開度和相同流量兩種情況下不同導葉形式的模擬計算和對比分析,得出了負曲度導葉葉型性能最優(yōu),效率比其他兩種導葉葉型的水輪機高0.22%～2.75%,確定其為該水輪機的導葉葉型,從而達到了在冷卻塔中使用混流式水輪機代替風扇電動機的目的。

描述了高水頭混流式機組在水力和機械開發(fā)方面的某些關鍵點。這些關鍵點表明,作為近年來設計過程細化的結果,在早期設計階段,采用數(shù)值方法預測動態(tài)特性是可能的。給出了最新的原型試驗結果,并同時與數(shù)值分析和模型試驗結果進行了比較。對項目的開發(fā)背景及其必要性、試驗模擬過程以及優(yōu)化設計等作了介紹。

隨著水輪發(fā)電機組單機容量不斷增大,大型混流式水輪機轉輪的制造尺寸和制造重量不斷增加,目前世界上制造的最大的混流式水輪機轉輪名義直徑已經超過10m。尺寸如此巨大的轉輪,如果不具備水運碼頭,是無法完成內陸運輸?shù)?。為便于運輸,一般采用分瓣式制造、工地組裝的方案,

從水輪機選型設計的主要內容、所必需的資料及主要參數(shù)選擇等幾個方面簡述了小型水電站混流式水輪機的選型設計,探討了混流式水輪機選型設計應注意的問題,為小型水電站混流式水輪機的選型設計及研究提供參考。

文中對4種常用軸承的典型結構特點進行分析,指出新型稀油潤滑帶有轉動油盆、畢托管上油方式的軸承結構簡單、使用范圍廣且效果顯著,可廣泛應用于立式中小型混流式水輪機中。

蝸殼是水輪機中的重要過流部件。其模型精度的高低,直接影響產品的生產加工質量、機組運行的水力特性。因此,建立質量較高的蝸殼模型,對于機組有著重要的意義。在此,通過對模型尺寸進行分析,并利用軟件ug對進行建模,探討了建模方法的可行性,為后續(xù)產品的加工提供了理論支持。

為了探究混流式水輪機改造前后轉輪泥沙磨損情況,采用固液兩相流模型對某電站改造前后的混流式水輪機進行全流道數(shù)值模擬,分析不同工況下轉輪葉片表面泥沙分布,轉輪葉片表面固液兩相速度差,以及水輪機效率。結果表明:小流量工況下泥沙磨損最嚴重;水輪機改造后,葉片表面泥沙體積分數(shù)下降,固液兩相速度差減少,泥沙磨損減弱,水輪機效率較改造前提升了5.5%。該研究可為水輪機改造提供一定的參考。

本文是筆者根據(jù)多年工作經驗，并結合相關文獻資料，對混流式水輪機的水力不穩(wěn)定性原因進行了分析，并提出了幾點保障水力穩(wěn)定性對策。

引言由于大中型水輪機零部件都是在制造廠生產,運輸?shù)浆F(xiàn)場,在機坑里安裝、調試的。因此,安裝過程中的質量好壞直接關系到機組運行的整體質量。所以,加強安裝過程質量控制尤為重要。下面就如何控制混流試水輪機導水機構安裝質量談談我的看法。1、導水機構預裝及安裝1.1導水機構安裝程序

針對傳統(tǒng)的混流式水輪機轉輪葉片設計方法(如保角變換法)設計周期較長,且不易實現(xiàn)葉片模型制作的狀況,通過給定速度矩方程對葉型骨線方程進行逐點積分,并由包角的誤差分析對速度矩方程的系數(shù)進行修正,實現(xiàn)葉片正面型線的設計,在葉片正面計算流面上使用導出的最大流面厚度公式直接進行葉型加厚,得到水輪機葉片的背面葉型.文中同時給出了各部分的數(shù)學分析數(shù)值計算表達式,并用cad系統(tǒng)進行葉片木模圖的繪形.從得到的木模圖可以看出,用該方法設計更為優(yōu)化,能較好地體現(xiàn)設計要求,并符合實際轉輪葉片的形狀,確保了計算和造型的準確性,可用來進一步實現(xiàn)水輪機的整體水力性能分析.由于模型是數(shù)值生成,故結合相應的機械加工程序,可實現(xiàn)葉片木模的數(shù)控加工.

熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 白山水電站水輪機結構設計 摘要 水輪發(fā)電機組是將水能轉化為電能的核心設備，水輪機結構設計得是