水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片割邊改造的CFD與模型試驗分析

由于材質(zhì)、殘余應(yīng)力、工作應(yīng)力、振動等多種綜合因素的影響,柘溪水電廠5號機(jī)組轉(zhuǎn)輪10個葉片出現(xiàn)不同程度的裂紋。通過制定合理的工藝方案,成功地對葉片裂紋進(jìn)行了處理,為機(jī)組的可靠安全運(yùn)行提供了保證。

平班水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片存在漏油的現(xiàn)象,漏油產(chǎn)生的原因為工地安裝順序不當(dāng)、意外的過速試驗,通過采用補(bǔ)焊、重新裝配等處理對策與措施,取得了良好的效果。

水輪機(jī)空蝕一般分為４大類：翼形空蝕、局部空蝕、間隙空蝕、空腔空蝕。葛洲壩水電廠水輪機(jī)在設(shè)計時防止空蝕措施是：葉片采用的是耐空蝕性能良好的ｚｇ０ｃｒ１３ｎｉ１４ｍｏ不銹鋼；并將葉片翼型設(shè)計成光滑的流線形；在制造時努力提高制造工藝水平，增加了葉片的表面光...

福建水力發(fā)電2001年第1期 池潭水電廠水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片裂紋產(chǎn)生原因 分析與處理 黃輝嬌 (福建池潭水力發(fā)電廠) l概進(jìn) 池潭水電廠l、2冰輪發(fā)電機(jī)組是東方電機(jī)廠制造的， 分別于1980年5、10月份投入運(yùn)行．在投入運(yùn)行的最初l0 年問．機(jī)組運(yùn)行況態(tài)良好。在1991年2水輪發(fā)電機(jī)組大修 及l(fā)|機(jī)小售過程中，技術(shù)人員在例行檢查中發(fā)現(xiàn)．在總共l4 個水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片中l(wèi)、2‘機(jī)分別有5個和7個葉片出現(xiàn) 不同程度的裂紋，裂紋部位都出現(xiàn)在轉(zhuǎn)輪葉片與上冠焊接 處這成為我廠安全生產(chǎn)上的一大隱患。 我廠水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型號為}ⅱ上20一lj_380．轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑 3日日．轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)及葉片材質(zhì)均為20simn鑄鋼。上、 下止漏環(huán)(材質(zhì)為lnv)熱套在轉(zhuǎn)輪上冠與下環(huán)上整個 轉(zhuǎn)輪由轉(zhuǎn)輪葉片、上冠、下環(huán)分別正火、回火后，葉片焊瑩 坡口形狀為

針對上猶江水電廠4號水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片運(yùn)行過程中產(chǎn)生裂紋問題進(jìn)行了原因分析,采用碳弧氣刨清除裂紋再用不銹鋼焊條進(jìn)行補(bǔ)焊的方法,取得了良好的效果。

水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是把水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的核心部件。轉(zhuǎn)輪葉片若出現(xiàn)裂紋缺陷,將引起機(jī)組水力不平衡,加劇振擺程度,嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對大崗山水電站1f機(jī)組13號葉片裂紋,分析了裂紋產(chǎn)生的原因,并通過處理,消除了裂紋缺陷,使機(jī)組運(yùn)行正常。

針對混流式水輪機(jī)組不銹鋼轉(zhuǎn)輪葉片反復(fù)開裂的嚴(yán)重問題,通過ansys有限元模擬分析轉(zhuǎn)輪葉片制造過程中產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力和額定工況運(yùn)行時葉片的應(yīng)力分布。仿真計算結(jié)果表明,出水邊焊縫附近是應(yīng)力的峰值區(qū)域,殘余應(yīng)力和工作應(yīng)力的綜合作用是導(dǎo)致葉片產(chǎn)生疲勞裂紋的根本原因,計算結(jié)果為設(shè)計、制造階段焊接殘余應(yīng)力和運(yùn)行階段轉(zhuǎn)輪應(yīng)力測試提供了依據(jù)。

在對長洲水電廠12號機(jī)組進(jìn)行檢修的過程中,通過超聲波探傷試驗發(fā)現(xiàn)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片出現(xiàn)了裂紋,針對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片出現(xiàn)的裂紋進(jìn)行了分析和處理,并提出了防控措施,可為防止同類機(jī)組出現(xiàn)類似情況提供參考.

文章根據(jù)國內(nèi)水電廠目前所常用的轉(zhuǎn)輪葉片密封型式,結(jié)合樂灘水電廠的實際情況進(jìn)行分析,探討水電廠水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片密封漏油滲水問題,并提出治理措施。

文章對李家峽水電站雙排機(jī)布置水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行后出現(xiàn)葉片裂紋進(jìn)行了統(tǒng)計,并對其裂紋成因進(jìn)行了分析,提出了轉(zhuǎn)輪葉片裂紋的具體處理措施,對今后運(yùn)行中防止裂紋的發(fā)生有一定參考價值。

300mw仙游抽水蓄能機(jī)組項目是我公司首次以完全自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)竟?fàn)幍降拇笮统樗钅軝C(jī)組項目。根據(jù)福建仙游抽水蓄能電站機(jī)組及其附屬設(shè)備采購項目合同文件的規(guī)定,仙游水泵水輪機(jī)模型驗

介紹了安砂水電廠３號機(jī)有關(guān)情況及存在問題；闡述了轉(zhuǎn)輪葉片測繪的具體內(nèi)容；分析了實測結(jié)果并根據(jù)現(xiàn)場條件提出了葉片修型的實施方案，終于使該機(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)均有不同程度的改善，其中振動改善效果最好。

介紹了風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的結(jié)構(gòu)型式、翼型的優(yōu)化和材料性能,以及大型風(fēng)輪機(jī)葉片的制造工藝,包括外殼成型、添充纖維的制作、真空浸漬和烘烤固化,指出風(fēng)輪機(jī)的設(shè)計制造必須經(jīng)過模擬試驗。

介紹了安砂水電廠３號機(jī)有關(guān)情況及存在問題；闡述了轉(zhuǎn)輪葉片測繪的具體內(nèi)容；分析了實測結(jié)果并根據(jù)現(xiàn)場條件提出了葉片修型的實施方案，終于使該機(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)均有不同程度的改善，其中振動改善效果最好。

因選型不當(dāng)及下游修建電站的影響,周崗水電站的水輪機(jī)長期偏離最優(yōu)工況區(qū)運(yùn)行,不僅運(yùn)行效率低,而且轉(zhuǎn)輪空蝕破壞嚴(yán)重,導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定性差、出力嚴(yán)重不足。為了節(jié)省電站改造成本,在不改動水輪機(jī)其他通流部件的條件下,通過只更換轉(zhuǎn)輪的技術(shù)手段來達(dá)到水輪機(jī)增容防蝕的目的。為此,新轉(zhuǎn)輪的設(shè)計借助先進(jìn)的數(shù)值模擬軟件來評價其性能優(yōu)劣,縮短了轉(zhuǎn)輪的設(shè)計周期,降低了新轉(zhuǎn)輪的生產(chǎn)成本,有效提高了水輪機(jī)的效率和出力,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

針對大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪用鑄造馬氏體不銹鋼葉片冶煉難度高,曲率大,型線復(fù)雜,易變形等特點,通過采用外包玻璃鋼的葉片實體模樣,嚴(yán)格控制化學(xué)成分,制定合理的工藝方案以及利用計算機(jī)模擬等措施,成功地生產(chǎn)出質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平的大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片。

本文介紹了貫流式水輪機(jī)模型葉片水力矩測試總體方案和技術(shù)特點,以及模型葉片水力矩試驗結(jié)果。

基于平面葉柵設(shè)計方法進(jìn)行葉柵的初步設(shè)計與參數(shù)化表達(dá)的基礎(chǔ)上,對水輪機(jī)葉片的進(jìn)口邊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。該方法結(jié)合n-s方程流場數(shù)值模擬,采用nsga-ⅱ多目標(biāo)的優(yōu)化算法,通過控制葉片軸向和周向兩個變量的變化進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,優(yōu)化效果良好。

針對吉音水利樞紐電站過機(jī)泥沙含量高、水頭變幅較大、高水頭段占比高,并且要求水輪發(fā)電機(jī)組具備長期超發(fā)10％的能力等特點,進(jìn)行水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪的選擇.在確定額定水頭、裝機(jī)方案的同時,提出機(jī)組目標(biāo)參數(shù).選取過程中,綜合考慮能量特性、泥沙特性、汽蝕特性、水力穩(wěn)定性,優(yōu)先選擇在高效率區(qū)流量、水頭變幅范圍大的模型轉(zhuǎn)輪,且設(shè)計工況點位置選擇在單位流量、單位轉(zhuǎn)速較大的高效率區(qū),以適應(yīng)流量和水頭的變化.通過對各目標(biāo)參數(shù)的驗證計算,最終推薦a956a模型轉(zhuǎn)輪,為類似工程項目水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪選擇提供有益參考.

簡要介紹了二灘水電站水輪機(jī)模型試驗的主要項目、測試結(jié)果、使用標(biāo)準(zhǔn)、模型向真機(jī)轉(zhuǎn)換的方法、換算結(jié)果以及模型試驗的一些特點。試驗表明，水輪機(jī)模型試驗的各項記錄、成果是真實、有效的，試驗的各項指標(biāo)基本滿足合同和ｉｅｃ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

本文主要介紹為丹江口電站水輪機(jī)增容改造而開展的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪的試驗研究工作。

切擊式水輪機(jī)是利用水流的動能改變做功的水輪機(jī),其工作射流中心線與轉(zhuǎn)輪節(jié)圓相切,故名切擊式水輪機(jī)。轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換的核心,高落差水流在過轉(zhuǎn)輪水斗表面時將能量傳遞給水斗,進(jìn)而推動轉(zhuǎn)輪,水斗的表面形狀、背面形狀、切口形狀是十分重要的,它們將影響水輪機(jī)的出力和效率。與傳統(tǒng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪設(shè)計不同,文章利用ug等軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)輪的三維模型的建立。