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面向重型水轮机的高强韧焊接材料及技术研究进展 被引量:1
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作者 王星星 王远航 +15 位作者 卢一凡 石如星 刘怀亮 彭岩 凌自成 张雷 陈小明 潘昆明 耿在明 张雷 马怀立 杨杰 王威 土比木乃 赵永军 王文德 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期19-30,共12页
重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电... 重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电机组的需求日益增长,水轮机所需材料的性能标准也在不断提高。在高水头、大容量水电机组中,水轮机承受着极大的机械载荷与恶劣的工作环境,因此对焊接材料的强度、韧性及耐腐蚀性能提出了更严苛的要求。本文综述了重型水轮机高强韧焊接材料的研究进展,针对转轮、导叶及蜗壳等关键部件在高水头、大容量水电机组中的应用特点,探讨了制造过程中焊接材料及技术的关键问题。系统分析了重型水轮机用马氏体不锈钢、高强钢及复合材料研究领域的国内外动态,重点关注了锻焊结合、增材制造及表面强化等新技术,提出了优化焊接材料强度、韧性和耐腐蚀性能的全生命周期制造策略,旨在优化焊接材料的综合性能,确保水轮机在各种工作条件下的可靠性与长期稳定运行。 展开更多
关键词 水电机组 水轮机 焊接 增材制造 表面强化 马氏体不锈钢
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基于正交试验的超高水头小流量水泵水轮机优化设计 被引量:1
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作者 李延频 李仕东 +1 位作者 李骜 张自超 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期173-177,181,共6页
针对分布式可再生能源消纳难题和超高水头小流量水泵水轮机优化设计理论缺乏问题,依据现有水泵水轮机设计理论,参照已建的抽蓄电站水力参数,确定超高水头小流量水泵水轮机设计参数,建立三维模型,并基于五因素三水平的正交试验优化方案,... 针对分布式可再生能源消纳难题和超高水头小流量水泵水轮机优化设计理论缺乏问题,依据现有水泵水轮机设计理论,参照已建的抽蓄电站水力参数,确定超高水头小流量水泵水轮机设计参数,建立三维模型,并基于五因素三水平的正交试验优化方案,以水轮机、水泵工况效率及扬程为目标,通过极差分析方法探讨转轮叶片进出口角、进口直径、转轮叶片数及叶片包角对水泵水轮机性能影响,对比得出最优方案,最后换算为真机性能参数,并确定其工作范围。结果表明,转轮叶片出口安放角对水泵工况扬程、效率和水轮机工况效率影响最大,优化后的水泵设计工况扬程为710.86 m,效率为89.09%,水轮机最优工况效率为91.40%。 展开更多
关键词 水泵水轮机 水力设计 正交试验 水力特性 真机参数
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叶尖小翼对偏航下的水平轴潮流能水轮机性能影响研究
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作者 张大海 柳棣 +3 位作者 刘小栋 黄鑫 司玉林 钱鹏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期96-105,共10页
针对叶尖小翼在偏航工况下对水平轴潮流能水轮机性能影响不明确的问题,本研究基于计算流体力学(Computational fluid mechanics, CFD)方法建立了水平轴潮流能水轮机数值模型,并通过水槽实验进行了模型验证。此后,在0°~30°的... 针对叶尖小翼在偏航工况下对水平轴潮流能水轮机性能影响不明确的问题,本研究基于计算流体力学(Computational fluid mechanics, CFD)方法建立了水平轴潮流能水轮机数值模型,并通过水槽实验进行了模型验证。此后,在0°~30°的来流偏角范围内,对比分析了有、无叶尖小翼的潮流能水轮机的水动力学性能和尾流特性。研究结果显示,偏航角较小时(不超过12°),带叶尖小翼的水轮机获能系数(C_(P))反而呈上升的趋势;但随着偏航角的持续增大,C_(P)也会出现明显的下降。在此过程中,机组受到推力系数(C_(T))的变化趋势与C_(P)一致。综合来看,叶尖小翼的设计有助于水轮机在偏航工况下保持其性能,避免了扫略面积的快速下降。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 叶尖小翼 偏航 计算流体力学 水槽实验
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低流速小型潮流能水轮机导流罩性能分析
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作者 谭俊哲 郎咸鹏 +2 位作者 袁鹏 司先才 杜修茂 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期87-95,共9页
针对海洋仪器自供电问题,本文提出一种带有紧凑型导流罩的小型潮流能水轮机。该水轮机旨在低流速下提高潮流能利用效率,具备制造方便、施工简单以及便携性良好等特点。为了深入研究导流罩的水动力性能,本文基于计算流体动力学(Computati... 针对海洋仪器自供电问题,本文提出一种带有紧凑型导流罩的小型潮流能水轮机。该水轮机旨在低流速下提高潮流能利用效率,具备制造方便、施工简单以及便携性良好等特点。为了深入研究导流罩的水动力性能,本文基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,通过与公开发表的文献数据进行对比,验证了模型的精度和数值仿真方法的可靠性。在研究过程中,通过分析不同型式的导流罩,对导流罩的聚流效果进行仿真分析,选取了摆线型尾缘式导流罩作为优化方案。研究结果显示,加装导流罩可以使内部流场的流速提升约1.9倍,水轮机的最大获能系数提升约33%,水轮机叶尖与导流罩喉部之间的间隙为0.05D时获能系数达到最高。对导流罩尾缘形状参数进行研究发现,合适的尾缘高度以及尾缘倾角可以进一步增强导流罩对水轮机的获能效果。因此,本研究对小型潮流能水轮机的导流罩设计研究提供了思路和参考。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 紧凑型导流罩 计算流体动力学 低流速 水动力性能
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“两个细则”下水轮机调速器控制模式特性探讨
5
作者 徐兴友 刘平 +2 位作者 郑艳梅 李桂林 冯陈 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期192-195,共4页
随着华中电网“两个细则”新规的发布,华中地区水电站的考核方式发生了一系列变化。为了更加适应当前电网的变化,基于新版“两个细则”的考核要求,针对一次调频算法,结合当前电网实际发展情况,对调速器功率模式和开度模式的一次调频特... 随着华中电网“两个细则”新规的发布,华中地区水电站的考核方式发生了一系列变化。为了更加适应当前电网的变化,基于新版“两个细则”的考核要求,针对一次调频算法,结合当前电网实际发展情况,对调速器功率模式和开度模式的一次调频特性进行分析,发现开度模式下一次调频贡献率相对较高,并且通过参数优化可以兼顾调节速度。结果为水电厂在“两个细则”下两种模式的选择和改进提供了思路。 展开更多
关键词 两个细则 水轮机调速器 一次调频 AGC 功率模式 开度模式
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基于儒可夫斯基变换的潮流能水轮机翼型设计
6
作者 王世明 汪毓莹 +1 位作者 喻卓轩 赵秀玲 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期23-29,共7页
针对低流速工况下小型潮流能水轮机翼型的快速设计问题,提出一种基于儒可夫斯基变换和高斯回归模型的水动力性能预测方法。选取儒可夫斯基翼型作为初始翼型,采用型函数/类函数变换(CST)的参数化方法对翼型外形进行拟合,并通过Fluent数... 针对低流速工况下小型潮流能水轮机翼型的快速设计问题,提出一种基于儒可夫斯基变换和高斯回归模型的水动力性能预测方法。选取儒可夫斯基翼型作为初始翼型,采用型函数/类函数变换(CST)的参数化方法对翼型外形进行拟合,并通过Fluent数值模拟得到低流速工况下的升力和阻力;基于升力、阻力和CST参数,结合机器学习中的高斯过程回归建立水动力性能预测模型。实验得出升力和阻力预测模型的平均误差率低于0.2%,均方根误差低于3%。研究表明,该方法在低流速工况水轮机翼型快速设计中具有显著的精度和效率优势。 展开更多
关键词 潮流能 水轮机 保角变换 CST参数化 高斯过程回归 翼型设计
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阵列化微水头水轮机水力性能研究
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作者 邹淑云 余富强 +2 位作者 周孝亮 肖千豪 刘忠 《人民长江》 北大核心 2025年第7期168-173,共6页
国内微水头河流水力资源丰富且可利用,是优化能源结构和缓解环境问题的有效途径,但存在发电能量密度低、单机发电规模较小以及布置方式有待优化等问题。以加装导流罩的微水头水轮机为研究对象,通过数值模拟分析了不同间距方案下串列、... 国内微水头河流水力资源丰富且可利用,是优化能源结构和缓解环境问题的有效途径,但存在发电能量密度低、单机发电规模较小以及布置方式有待优化等问题。以加装导流罩的微水头水轮机为研究对象,通过数值模拟分析了不同间距方案下串列、并列与交错3种阵列化布置方式的机群水力性能。结果表明:串列布置时水力性能不佳;并列时合适间距下具有性能增益效果;正梯形或倒梯形交错布置时,对双排五机组机群的流场特性以及水力性能的影响可以忽略。机组间横向间距取2.5倍导流罩入口段直径、纵向间距取3倍导流罩长度时为多机组相对最佳的间距排布方案,此时机群的捕能效果最好,布置相对紧凑,可充分利用水能。研究成果可为微水头水力资源的开发利用提供参考。 展开更多
关键词 微水头水轮机 水力性能 数值模拟 导流罩 尾流 阵列化
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分流叶片水泵水轮机驼峰区能量损失与不稳定内流关联研究
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作者 罗竹梅 董广贺 +2 位作者 曾云 杨涛 李俊 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期180-184,共5页
相较于传统叶片的水泵水轮机,带有分流叶片的水泵水轮机在高水头、大容量和高比转速的工作条件下有更好的应用前景。以分流叶片水泵水轮机为研究对象,针对传统水泵水轮机出现的驼峰特性和迟滞效应问题,对导叶小开度下的泵工况进行数值... 相较于传统叶片的水泵水轮机,带有分流叶片的水泵水轮机在高水头、大容量和高比转速的工作条件下有更好的应用前景。以分流叶片水泵水轮机为研究对象,针对传统水泵水轮机出现的驼峰特性和迟滞效应问题,对导叶小开度下的泵工况进行数值仿真计算,并结合熵产理论与内流状态对水力损失进行分析,深入开展分流叶片水泵水轮机泵工况驼峰区不稳定特性研究。结果表明,分流叶片水泵水轮机在导叶小开度运行时,也存在驼峰特性并伴随迟滞效应。在驼峰区运行时,转轮出口与导叶间无叶区高水力损失区域主要分布在长叶片尾缘,与传统叶片存在差异。 展开更多
关键词 水力机械 迟滞特性 水力损失 分流叶片 内流特性 水泵水轮机
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基于宽度卷积神经网络的水轮机空化状态识别方法
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作者 刘忠 郑佳稳 +2 位作者 邹淑云 乔帅程 谢文婷 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期985-991,共7页
针对难以有效提取水轮机声发射(AE)信号故障特征,以及在训练过程中信号频谱故障分类不精确且耗时长的问题,建立了一种宽度卷积神经网络(BCNN)的水轮机空化状态识别方法。采用卷积神经网络(CNN)的卷积层和池化层代替宽度学习(BLS)的线性... 针对难以有效提取水轮机声发射(AE)信号故障特征,以及在训练过程中信号频谱故障分类不精确且耗时长的问题,建立了一种宽度卷积神经网络(BCNN)的水轮机空化状态识别方法。采用卷积神经网络(CNN)的卷积层和池化层代替宽度学习(BLS)的线性映射特征层,将得到的CNN特征节点作为增强层的输入,通过训练网络参数建立BCNN模型。利用BCNN模型对不同工况下的水轮机空化AE信号进行分类训练和测试。结果表明:所建立的BCNN模型能对水轮机4种空化状态进行准确快速的分类识别,其平均识别准确率达99.37%,平均耗时为44.16 s。 展开更多
关键词 水轮机 空化 声发射 宽度学习系统 卷积神经网络 状态识别
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基于改进HHO的水轮机空化信号降噪及特征提取
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作者 刘忠 刘圳 +2 位作者 邹淑云 周泽华 乔帅程 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期70-75,111,共7页
为对水轮机空化声发射信号进行降噪并提取其时频特征,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(IHHO)和波动散布熵(FDE)的降噪和特征提取方法。首先,利用秃鹰搜索算法(BES)的螺旋搜索机制改进哈里斯鹰算法(HHO)的全局搜索阶段。然后,以散布熵差异... 为对水轮机空化声发射信号进行降噪并提取其时频特征,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(IHHO)和波动散布熵(FDE)的降噪和特征提取方法。首先,利用秃鹰搜索算法(BES)的螺旋搜索机制改进哈里斯鹰算法(HHO)的全局搜索阶段。然后,以散布熵差异互相关系数为适应度函数,利用IHHO对VMD进行参数寻优,对信号进行最优VMD分解和相关系数阈值重构从而实现降噪。最后,提取其能量和波动散布熵特征,分析其随空化系数变化的关系。结果表明:相较于灰狼-布谷鸟(GWO-CS)和HHO算法,IHHO对VMD寻优的降噪效果更好;随着空化系数减小,声发射信号能量呈现先增加、再减小、再增加、再减小的趋势,波动散布熵值呈现先减小后增大的趋势。 展开更多
关键词 声学 水轮机 空化 声发射 降噪 哈里斯鹰优化算法 秃鹰搜索算法
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水轮机顶盖模拟对水电站厂房结构动力响应的影响研究
11
作者 伍鹤皋 闫宇鹏 +3 位作者 唐晓丹 白治朋 傅丹 孙海清 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第9期166-170,共5页
发电机层楼板是水电站厂房运行人员和设备最集中的地方,同时也是厂房结构抗振相对薄弱的部位,对于水电站的长期稳定运行至关重要。建立了发电机层楼板和水轮机顶盖实际模型,对蜗壳和尾水管流道内脉动压力及机组振动荷载作用下的动力响... 发电机层楼板是水电站厂房运行人员和设备最集中的地方,同时也是厂房结构抗振相对薄弱的部位,对于水电站的长期稳定运行至关重要。建立了发电机层楼板和水轮机顶盖实际模型,对蜗壳和尾水管流道内脉动压力及机组振动荷载作用下的动力响应进行了数值分析,并与传统模拟情况下发电机层楼板结构动力响应进行了比较。研究结果表明,发电机层楼板装修层对于楼板结构的振动响应影响很小,厂房抗振分析时采用无装修层模型(仅考虑其质量)进行计算即可满足精度要求。对顶盖钢结构进行实际建模,并考虑顶盖区脉动压力作用方式,可以使厂房结构动力响应计算结果比传统模型精度更高,与厂房振动实测响应数据更加接近。因此为了提高数值计算结果精度,建议在进行厂房动力响应数值分析时,有必要包括顶盖结构在内进行整体模拟。 展开更多
关键词 水电站厂房 水轮机顶盖 计算模型 动力响应 数值分析
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潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性
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作者 张继生 来嘉豪 +1 位作者 林祥峰 邓绪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期116-123,共8页
基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最... 基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最大冲刷深度均增大,最大冲刷深度发生在桩柱迎流面;三脚桩基础的冲刷发展状况随基础安装角的变化而改变,基础安装角为30°时冲刷最为剧烈,0°时上游桩柱冲刷较小,30°时单独位于一侧的桩柱冲刷速率最快,60°时上游桩柱冲刷深度较大。 展开更多
关键词 局部冲刷 三脚桩 基础安装角 水流强度 潮流能水轮机
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基于改进沙猫群算法的时滞水轮机调节系统控制参数整定
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作者 王利英 党博涛 +1 位作者 张佳乐 杨文其 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第10期1031-1039,共9页
针对含时滞环节的水轮机调节系统PID控制参数难以整定问题,提出了一种基于改进沙猫群算法的PID控制策略.首先,考虑液压伺服系统的机械时延特性,建立了含时滞环节的水轮机调节系统模型.其次,将非线性收敛因子、Levy飞行策略和纵横交叉策... 针对含时滞环节的水轮机调节系统PID控制参数难以整定问题,提出了一种基于改进沙猫群算法的PID控制策略.首先,考虑液压伺服系统的机械时延特性,建立了含时滞环节的水轮机调节系统模型.其次,将非线性收敛因子、Levy飞行策略和纵横交叉策略用于改进沙猫群算法,并采用了6种不同测试函数对其算法性能进行检验.最后,设计了基于粒子群算法(PSO)、沙猫群算法(SCSO)、原子搜索算法(ASO)和改进沙猫群算法(ISCSO)的PID控制器,并对不同时滞条件下的水轮机调节系统进行仿真分析,为了进一步验证所设计的控制器控制性能,在负荷扰动的工况下,对含时滞环节的水轮机调节系统进行仿真试验,结果表明,采用ISCSO算法整定PID控制器参数,对含时滞环节的水轮机调节系统具有较好的控制效果. 展开更多
关键词 改进沙猫群算法 水轮机调节系统 机械时延 PID控制 负荷扰动
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基于数字孪生的水泵水轮机实时监测系统
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作者 李琪飞 李润涛 +1 位作者 辛路 陈祥玉 《流体机械》 北大核心 2025年第5期102-109,共8页
针对抽水蓄能机组运行过程中数字化、智能化水平不足,以及现有仿真软件计算耗时较长、无法满足数字孪生系统实时性需求等问题,提出了一种基于数字孪生技术的解决方案,旨在提升对水泵水轮机的监控预测能力。采用本征正交分解降阶方法建... 针对抽水蓄能机组运行过程中数字化、智能化水平不足,以及现有仿真软件计算耗时较长、无法满足数字孪生系统实时性需求等问题,提出了一种基于数字孪生技术的解决方案,旨在提升对水泵水轮机的监控预测能力。采用本征正交分解降阶方法建立降阶模型,并通过FMI协议将其集成至系统中,结合Open3D点云实现了可视化交互,整个过程仅耗时728.6 ms;同时,基于长短期记忆网络算法开发了压力脉动预测模型,用于运行状况的提前预测,且预测的准确性大于96%;此外,通过Unity3D平台开发完整的数字孪生系统,并验证了其有效性和可行性。研究可为抽水蓄能机组的数字化、智能化提供一种全新的解决方案,对水力发电行业的智能化升级和现代化转型具有重要意义。 展开更多
关键词 水泵水轮机 数字孪生 降阶模型 长短期记忆网络 监控预测
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不同开度下水泵水轮机叶道内流畸变对转轮的受力影响研究
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作者 李琪飞 陈祥玉 +1 位作者 辛路 张士昂 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期333-340,共8页
水泵水轮机导叶开度的变化会引起转轮内部的内流畸变,为了研究这种内流畸变对转轮受力的影响,以国内某抽水蓄能电站的模型机为研究对象,在试验研究的基础上采用SST k-ω湍流模型对不同开度下的水泵水轮机全流道进行三维非定常数值模拟计... 水泵水轮机导叶开度的变化会引起转轮内部的内流畸变,为了研究这种内流畸变对转轮受力的影响,以国内某抽水蓄能电站的模型机为研究对象,在试验研究的基础上采用SST k-ω湍流模型对不同开度下的水泵水轮机全流道进行三维非定常数值模拟计算,研究不同导叶开度下引起的叶道内流畸变对转轮叶片和转轮径向力的影响。结果表明:随着导叶开度的增大,叶道内部流速也随之变大,流道内最大速度分布于叶片工作面附近,且每个流道均有漩涡存在,其涡核位置位于叶片相对位置的2/3处;转轮叶片受力受到叶道内部流动畸变产生的涡流影响,叶片工作面最小压力发生的位置和叶片背面最大压力发生的位置均在涡核附近;叶道内部流动畸变产生的不稳定流动对转轮的径向力造成规律性影响,使得转轮所受径向力合力的峰谷个数与叶道数相同,与叶道内部流动畸变引起的内部涡流变化一致。 展开更多
关键词 水泵水轮机 开度 内流畸变 转轮受力
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基于活动导叶空蚀的混流式水轮机内流场分析
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作者 于凤荣 冉启立 +3 位作者 周明夫 潘泓江 刘宇晨 武文俊 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第10期990-997,共8页
为分析活动导叶不同空蚀程度下混流式水轮机的内流场演变规律,基于HLA855a-LJ-250型水轮机,根据活动导叶不同空化空蚀发展时期,分别建立完好、麻点状空蚀凹坑、蜂窝状空蚀凹坑、连片状空蚀凹坑共4种模型.机组在额定工况下运行,采用Reali... 为分析活动导叶不同空蚀程度下混流式水轮机的内流场演变规律,基于HLA855a-LJ-250型水轮机,根据活动导叶不同空化空蚀发展时期,分别建立完好、麻点状空蚀凹坑、蜂窝状空蚀凹坑、连片状空蚀凹坑共4种模型.机组在额定工况下运行,采用Realizable k-ε湍流模型和宽频噪声模型进行稳态计算.研究结果表明:随着导叶空化空蚀程度的提升,活动导叶部件湍动能数值和范围逐渐增大,空蚀凹坑处的水流冲击、摩擦等现象是引起能量耗散的重要原因;出现空化空蚀的机组转轮负压更低,转轮更容易发生空化空蚀,尾水管流线紊乱,严重制约尾水管能量回收利用,且空蚀程度越严重,其回收效率越低;空蚀程度还与活动导叶部件的声强呈高关联性,表现为声压级的数值和分布范围与空蚀程度呈正相关.研究成果可为机组状态监测提供一定的指导与帮助. 展开更多
关键词 混流式水轮机 活动导叶 流致噪声 空化空蚀 声类比
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不同导叶开度水泵水轮机在水轮机模式非设计条件下瞬态流动特性研究
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作者 李琪飞 唐红强 +2 位作者 牟旭 李占勇 佘孟明 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期422-433,486,共13页
水泵水轮机在水轮机模式非设计条件下将导致机组流动不稳定性的发生。为了研究机组在水轮机模式非设计条件运行流动不稳定性产生的影响,基于SST k-ω湍流模型,对导叶开度11、33、45 mm下机组在4种典型非设计工况下非定常流动的产生和演... 水泵水轮机在水轮机模式非设计条件下将导致机组流动不稳定性的发生。为了研究机组在水轮机模式非设计条件运行流动不稳定性产生的影响,基于SST k-ω湍流模型,对导叶开度11、33、45 mm下机组在4种典型非设计工况下非定常流动的产生和演化机理以及无叶区(VS)压力脉动特性进行了数值研究。研究结果表明:在异常小导叶开度(G11)下转轮出口区域受到尾水管回流的扰动较大,随导叶开度的增大对这种扰动作用逐渐减弱。叶道涡及流动分离现象均随导叶开度的增大呈减弱趋势。高湍动能(TKE)区在水轮机小流量工况及飞逸工况下分布范围较大,制动工况下主要分布于无叶区及转轮叶片出口处。异常小导叶开度下4种工况尾水管区域均有涡带产生,且涡核分布紧密,随导叶开度的增大涡核分布显著减弱;大流量工况主要为中心涡带,随机组流量的减小涡核分布在管壁侧逐渐增强。异常小导叶开度下无叶区压力脉动低频分量(LFC)和高频低幅分量(HF-LAC)极小,在较大导叶开度下飞逸工况下BPF分量和低频分量共同成为无叶区压力脉动的主频。异常小导叶开度下各流域流动结构相较于较大导叶开度具有显著的特殊性,对无叶区压力脉动影响显著。 展开更多
关键词 水泵水轮机 非设计工况 导叶开度 压力脉动
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我国水轮机及其调速器发展40年
18
作者 沈祖诒 《水利水电科技进展》 CSCD 1989年第3期44-49,共6页
40年来我国水轮机及其调速器的研究、设计、制造、安装和运行均获得巨大发展。我国已投运了单机容量达32万 kW 的混流式水轮机和直径为11.3m、容量为17万 kW 的轴流转桨式水轮机。我国水轮机技术在直径、单机容量、效率和比速系数等方... 40年来我国水轮机及其调速器的研究、设计、制造、安装和运行均获得巨大发展。我国已投运了单机容量达32万 kW 的混流式水轮机和直径为11.3m、容量为17万 kW 的轴流转桨式水轮机。我国水轮机技术在直径、单机容量、效率和比速系数等方面已接近或达到世界先进水平.但在气蚀方面还有较大差距,在水泵水轮机方面则还处于起步阶段.水轮机调速器亦有很大发展,目前主要使用以集成模拟电路和数字电路为主要元件的电气液压型调速器,在微机调速器方面已取得进展.调速器的系统结构将向多功能方向发展。 展开更多
关键词 水轮机 调速器 可逆式水轮机 水轮机空蚀 比转速 水轮机调节系统 综述
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基于熵产理论的水泵水轮机驼峰区内部水力损失特性研究 被引量:2
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作者 周罗香 张志兵 +4 位作者 孙政 李璋 刘昆庭 郑源 阚阚 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期62-67,共6页
基于熵产理论,对水泵水轮机各个部件的水力损失进行了分析,并提出局部坐标系分析方法对转轮在多维度下的空间局部损失进行了定量分析。研究结果表明:在驼峰区工况下,间接熵产贡献的水力损失最高,占比71%;直接熵产贡献的水力损失最低,仅... 基于熵产理论,对水泵水轮机各个部件的水力损失进行了分析,并提出局部坐标系分析方法对转轮在多维度下的空间局部损失进行了定量分析。研究结果表明:在驼峰区工况下,间接熵产贡献的水力损失最高,占比71%;直接熵产贡献的水力损失最低,仅占比1%;壁面熵产贡献的水力损失占比27%;转轮进口叶片处流动分离现象发展成分离涡,引发靠近下环处回流产生,无叶区部分区域发生回流现象,导致了间接熵产显著增大;驼峰运行区内扬程的下降与水力损失的显著增加有关,受转轮进口以及无叶区的回流作用影响较大。 展开更多
关键词 水泵水轮机 驼峰区 熵产 数值模拟 水力损失特性
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混流式水轮机压力脉动及叶片裂纹生长分析 被引量:1
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作者 姬中瑞 曲力涛 +2 位作者 迟福东 陈小翠 杨春明 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期99-105,共7页
目前,水轮机转轮叶片出现裂纹甚至脱落的情况时有发生,严重影响了电站的安全运行.本文以某水电站机组为研究对象,基于流固耦合理论和扩展有限元方法对该水轮机全流道及转轮结构进行仿真分析,提取不同运行工况下转轮叶片的压力脉动信息,... 目前,水轮机转轮叶片出现裂纹甚至脱落的情况时有发生,严重影响了电站的安全运行.本文以某水电站机组为研究对象,基于流固耦合理论和扩展有限元方法对该水轮机全流道及转轮结构进行仿真分析,提取不同运行工况下转轮叶片的压力脉动信息,进行其转轮结构强度及叶片疲劳裂纹扩展情况分析.研究表明转轮内部的压力脉动主要由转轮旋转、导叶出口不均匀流场以及低频尾水涡带所引起.在不同运行工况下,叶片所受应力分布大致相同,且均在叶片出水边与上冠以及下环交接处附近存在应力集中的现象.当转轮出水边靠近下环连接处出现裂纹时,裂纹会从出水边逐渐向转轮下环附近扩展,并最终发展为贯穿性裂纹.且叶片出现贯穿性裂纹所经历的载荷循环次数与应力大小以及裂纹的扩展形状有关. 展开更多
关键词 水轮机转轮 单向流固耦合 压力脉动 强度分析 疲劳裂纹扩展 疲劳寿命分析
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