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基于有限元法的水轮机伸缩节密封压盖螺栓抗疲劳性能研究
1
作者 李霸军 曾作朋 +3 位作者 李乐 谢海涛 刘忠 尹昕元 《微型电脑应用》 2026年第2期48-51,56,共5页
灯泡贯流式水轮机伸缩节密封压盖螺栓断裂会导致密封失效,引起机组漏水,甚至造成水淹厂房事故。基于有限元法对伸缩节及密封压盖螺栓进行静力学分析,应用疲劳仿真分析研究螺栓预紧力、材料、尺寸等因素对压盖螺栓抗疲劳性能的影响。结... 灯泡贯流式水轮机伸缩节密封压盖螺栓断裂会导致密封失效,引起机组漏水,甚至造成水淹厂房事故。基于有限元法对伸缩节及密封压盖螺栓进行静力学分析,应用疲劳仿真分析研究螺栓预紧力、材料、尺寸等因素对压盖螺栓抗疲劳性能的影响。结果表明:适当降低预紧力可以提高压盖螺栓抗疲劳性能;A4-70不锈钢材料的压盖螺栓抗疲劳性能优于A2-70不锈钢和8.8级高强碳钢;增大压盖螺栓尺寸会使应力更加集中,减少螺栓的疲劳寿命。 展开更多
关键词 灯泡贯流式水轮机 密封压盖 螺栓 抗疲劳性能 有限元法
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入射角对三圆柱振子涡激振动涡动力及水动能俘获影响研究
2
作者 任霞 罗竹梅 +2 位作者 于凤荣 梁韩 李野 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期738-746,共9页
以正三角形排列刚性耦合三圆柱柱群能量收集装置为研究对象,通过双向流固耦合数值方法研究不同水流入射角α=0°、45°、90°、135°、180°对柱群能量收集装置的水动力响应及低速水动能俘获的影响规律。结果表明,... 以正三角形排列刚性耦合三圆柱柱群能量收集装置为研究对象,通过双向流固耦合数值方法研究不同水流入射角α=0°、45°、90°、135°、180°对柱群能量收集装置的水动力响应及低速水动能俘获的影响规律。结果表明,入射角会显著影响柱群的动态响应和锁定宽度。α=0°、135°两种入射角下不会出现下分支;α=0°时规定范围最宽,α=45°、180°时最窄。初始分支中每组柱群的尾涡都呈“2S”模式,而上分支和下分支中尾涡模式随α的变化呈现出“P+S”、“T”、“2P”等不同模式。当入射角平行或垂直于水平方向时,柱群俘能装置成为高俘能型。α=0°是该研究中最适合能量收集的角度,其次是α=180°和α=90°。结合能量转换效率,α=0°、Ur=9是能量收集的最佳选择。 展开更多
关键词 海洋能 俘能结构 涡激振动 流固耦合 俘能特性 三圆柱
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新型鳍环式水平轴水轮机水动力性能与参数优化
3
作者 宋科 宦惠庭 +1 位作者 魏留闯 王永利 《水力发电学报》 北大核心 2026年第2期115-124,共10页
潮流能水轮机是海洋能开发利用中的核心装备。为拓展其适用范围,本研究采用计算流体力学方法,对一种新型鳍环式水平轴水轮机开展了三维数值模拟研究。该水轮机采用非常规结构设计,主要由中心轮毂、7个同心环及88片鳍板组成。首先,对原... 潮流能水轮机是海洋能开发利用中的核心装备。为拓展其适用范围,本研究采用计算流体力学方法,对一种新型鳍环式水平轴水轮机开展了三维数值模拟研究。该水轮机采用非常规结构设计,主要由中心轮毂、7个同心环及88片鳍板组成。首先,对原始水轮机的水动力性能进行数值模拟,并利用文献中的实验数据验证模型可靠性。随后,针对鳍板的两个关键设计参数(拱度与攻角),进行参数化分析,系统探究了不同拱度与攻角组合下水轮机的水动力性能,确定了最优设计方案。研究结果表明:采用拱度10 mm、攻角20°的组合可在“导流效率”与“阻力损失”之间实现最佳平衡,从而显著提升水轮机性能。最优参数组合的峰值功率系数达到0.42,对应叶尖速比为1.8。此外,相较于传统水平轴与垂直轴水轮机,鳍环式水轮机在能量捕获效率及生态友好性等方面展现出一定优势。本研究揭示了该型水轮机的水动力特性,为其参数匹配提供了定量依据,也为潮流能水轮机的创新设计提供了新思路。 展开更多
关键词 潮流能 鳍环式水平轴水轮机 水动力性能 参数优化
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600 MW级混流式水轮机关键部件刚强度分析
4
作者 朱元君 周华斌 +3 位作者 管子武 周俊鹏 夏翔 李录善 《水电站机电技术》 2026年第1期25-29,共5页
为确保旭龙水电站600 MW混流式水轮机宽负荷运行安全性,采用有限元法对转轮、顶盖及把合螺栓开展多工况刚强度分析。基于实际参数建立三维模型,耦合水力载荷、离心力及螺栓预紧力,重点考察飞逸、变水头及甩负荷工况的力学特性。结果表明... 为确保旭龙水电站600 MW混流式水轮机宽负荷运行安全性,采用有限元法对转轮、顶盖及把合螺栓开展多工况刚强度分析。基于实际参数建立三维模型,耦合水力载荷、离心力及螺栓预紧力,重点考察飞逸、变水头及甩负荷工况的力学特性。结果表明:转轮在飞逸工况下叶片-下环连接处应力峰值为183.5 MPa,达许用值83.4%;顶盖于甩负荷时上环板-筋板节点处应力为166.8 MPa,达许用值60.6%;螺栓最大应力565.6 MPa,达许用值87.0%。所有部件应力均满足规范要求,验证了关键部件设计可靠性。 展开更多
关键词 混流式水轮机 转轮 顶盖 把合螺栓 刚强度
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水电站水轮机优化关键技术的应用研究
5
作者 王佳明 《水电站机电技术》 2026年第2期14-16,共3页
针对水电站水轮机组在电网调能中宽负荷稳定运行能力差,影响调能稳定性的不足,以某水电站水轮机为研究对象,以解决水轮机转轮叶片裂纹、提高机组运行安全性为目标,利用多学科设计和仿真分析的方法对水轮机进行了优化分析。通过增加转轮... 针对水电站水轮机组在电网调能中宽负荷稳定运行能力差,影响调能稳定性的不足,以某水电站水轮机为研究对象,以解决水轮机转轮叶片裂纹、提高机组运行安全性为目标,利用多学科设计和仿真分析的方法对水轮机进行了优化分析。通过增加转轮叶片数量,改善叶片安装角的方式提升了水轮机在运行时的调能稳定运行能力,根据试验验证表明,在优化后水轮机组在运行时顶盖压力脉动极值降低了77.7%,保证了水轮机组在全功率、全负荷范围内运行的稳定性。 展开更多
关键词 水电站 水轮机 优化设计 仿真分析
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东方红水电站提效增容改造方案研究
6
作者 黎一鸣 《水电站机电技术》 2026年第1期40-44,共5页
东方红水电站原1号、2号、3号水轮机因导叶、主轴、转轮及蜗壳等关键部件磨损、腐蚀、老化严重,单机容量小、技术落后,导致效率下降、出力不足、稳定性差,配套调速器调节精度差、响应滞后,已难以满足区域电网调峰需求与节能降碳政策要... 东方红水电站原1号、2号、3号水轮机因导叶、主轴、转轮及蜗壳等关键部件磨损、腐蚀、老化严重,单机容量小、技术落后,导致效率下降、出力不足、稳定性差,配套调速器调节精度差、响应滞后,已难以满足区域电网调峰需求与节能降碳政策要求。为了解决上述突出问题,提升水电站的发电能力和运行效率,亟需对东方红水电站进行提效增容改造。本文以东方红水电站提效增容改造项目为例,通过深入分析东方红水电站运行现状,从提升水电站运行效率、增加发电量的核心目标入手,提出“1号、2号、3号水轮机组整体拆除更换新机组”的改造方案。该改造方案实施后,水轮机组额定效率、总装机容量、年均发电量、调速器响应时间均得到了明显的提升。该方案的实施,既解决了水电站效率低、容量小的问题,又可为同类型老旧水电站水轮机提效增容改造提供参考依据。 展开更多
关键词 提效增容 改造方案设计 调节保证计算
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A678型水轮机增效扩容改造方案研究 被引量：1
7
作者 王鑫 田娅娟 吕建平 《小水电》 2025年第4期45-47,共3页
A678型水轮机原为20世纪90年代末加拿大通用电气公司(GE Canada)为二滩水电站研制的F497型水轮机,经国内科研机构二次试验验证后定型为A678,后期在国内部分水电站得到推广应用。针对某水电站现役A678型机组,因电站参数变化产生的单机容... A678型水轮机原为20世纪90年代末加拿大通用电气公司(GE Canada)为二滩水电站研制的F497型水轮机,经国内科研机构二次试验验证后定型为A678,后期在国内部分水电站得到推广应用。针对某水电站现役A678型机组,因电站参数变化产生的单机容量提升需求(目标增幅20%),采用选型分析结合数值模拟优化设计,最终确定JF2343A型水轮机为改造方案。通过对改造方案水轮机在当前运行条件下特征工况的参数分析,表明JF2343A型水轮机可以满足电站的增效扩容目标和安全可靠运行。 展开更多
关键词 混流式水轮机 A678型水轮机 增效扩容改造 选型设计 JF系列水轮机
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涡激振动驱动的串并列双柱群水动力特性及俘能研究
8
作者 罗竹梅 晁浩诚 +2 位作者 张晓旭 李俊 杨涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期198-206,共9页
采用双向流固耦合数值方法对串列及并列布置的两个刚性连接三圆柱柱群结构涡激振动(VIV)响应特性及俘能性能展开研究。分析串列群间间距比Z=8、12和16和并列群间距比Z_(y)=4、6、8,约化速度U^(*)=2~13范围内,串列及并列布置中柱群结构... 采用双向流固耦合数值方法对串列及并列布置的两个刚性连接三圆柱柱群结构涡激振动(VIV)响应特性及俘能性能展开研究。分析串列群间间距比Z=8、12和16和并列群间距比Z_(y)=4、6、8,约化速度U^(*)=2~13范围内,串列及并列布置中柱群结构的水动力干扰特性及俘能大小、俘能效率的变化规律。研究结果表明:相较于单组串列双柱群,串并列刚性连接的柱群表现出更为复杂的水动力特性和响应结果,在柱群间隙流与尾流的相互作用以及柱群的相互干扰作用下,两柱群结构的振幅响应出现了从涡激振动到驰振的过渡区。串列柱群后尾涡形式主要以2P、2S和2T形式脱落,个别约化速度下出现碎涡及带状涡。随着群间间距比的增加,柱群间相互干扰作用减弱。间距比对串列刚性连接柱群的俘能影响不明显,柱群的俘能值和能量密度随着U^(*)的增加而增加,当初始分支转换到上端分支时,上下游柱群的能量获取优势发生了变化。并列柱群间干扰通过尾涡相互作用后实现,因此柱群间相互作用微弱,Z_(y)=8时,其涡激振动响应与单柱群响应特性几乎一致。 展开更多
关键词 海洋能 俘能结构 涡激振动 流固耦合 俘能特性 刚性连接
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基于UG软件的水轮机叶片参数化设计与加工
9
作者 张海明 李俭文 刘珺 《广西水利水电》 2025年第3期93-98,共6页
本文旨在研究通过UG软件实现水轮机叶片的参数化设计和数控加工。阐述了参数化设计的理论基础及其在机械工程中的应用价值,特别是对于复杂形状如水轮机叶片的设计和加工优势。详述了基于UG的参数化设计方法,展现了其灵活性和高效性。通... 本文旨在研究通过UG软件实现水轮机叶片的参数化设计和数控加工。阐述了参数化设计的理论基础及其在机械工程中的应用价值,特别是对于复杂形状如水轮机叶片的设计和加工优势。详述了基于UG的参数化设计方法,展现了其灵活性和高效性。通过实际案例,具体演示了水轮机叶片的参数化设计与加工过程,验证了设计方法的实用性和精确性。结果表明,所提出的参数化设计方法能有效减少设计时间和成本,提高叶片的加工精度。 展开更多
关键词 UG软件 水轮机叶片 参数化设计 加工
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气提式育苗池吸污装置多相流动特性研究 被引量：1
10
作者 刘安东 张海耿 +2 位作者 管崇武 黄达 张宇雷 《渔业现代化》 北大核心 2025年第2期37-45,共9页
为探究育苗池气力提升吸污装置作业过程中的气液固三相流动特性,建立管道式气提吸污装置的结构优化方法,采用Fluent计算流体动力学工具,基于欧拉多相流模型以及稠密离散相(DDPM)模型,分析气力提升池底吸污装置结构形式对于吸污性能的影... 为探究育苗池气力提升吸污装置作业过程中的气液固三相流动特性,建立管道式气提吸污装置的结构优化方法,采用Fluent计算流体动力学工具,基于欧拉多相流模型以及稠密离散相(DDPM)模型,分析气力提升池底吸污装置结构形式对于吸污性能的影响。试验结果显示:气提管路内的气液固三相流动过程分为初始阶段、泄压阶段、提升阶段和稳定阶段;气提管路的开孔直径、开孔数量与间距、离底高度将直接影响气提吸污性能,适当调整开孔间距将有利于改善气提吸污效果;气提管路的开孔直径的最优值约为4 mm;气提管路开孔数量增加2.5倍,则气提系统效率将降低27.2%;而气提管路离底高度增加3倍,则气提系统效率将降低31.6%,因此应避免增加气提管路开孔数量与离底高度。 展开更多
关键词 育苗池 清污 水动力 多相流特性 气提效率
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水电站气系统阀门开度对调相压水过程影响的数值模拟研究
11
作者 何永清 袁超 +3 位作者 龚芹炬 陈丽霞 陈自力 陈常晖 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期108-112,共5页
水电站发电调相压水是水电站的常见工况之一,但在实际压水实验时常出现压水失败情况。在众多影响因素中,气系统的阀门开度是一个关键参数。由于压水实验成本较大且无法获取流场内部详细信息,因此采用数值模拟方法,针对压水排气系统全流... 水电站发电调相压水是水电站的常见工况之一,但在实际压水实验时常出现压水失败情况。在众多影响因素中,气系统的阀门开度是一个关键参数。由于压水实验成本较大且无法获取流场内部详细信息,因此采用数值模拟方法,针对压水排气系统全流域开展不同阀门开度下的气-水两相流动计算流体动力学研究,获得了阀门开度对压水进程和尾水逸气的影响原因和规律,并提出了结合液位计和转轮消耗功率来共同作为压水判定准则,研究结果有助于解决水电站调相压水失败问题。 展开更多
关键词 水电站 调相压水 阀门开度 计算流体动力学 两相流
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基于光纤传感器的锅炉水冷壁多点温度分布在线监测研究 被引量：1
12
作者 方久文 高宝生 +2 位作者 毕树茂 娄春 邹燕 《工业加热》 2025年第3期64-68,共5页
水冷壁是锅炉最主要的受热面,实时在线监测水冷壁温度判断并预防水冷壁积灰结渣及超温具有重要意义。在锅炉水冷壁上串联布置了多个光纤光栅温度传感器,开展了锅炉水冷壁管壁温度分布测量的实验研究。首先,介绍了串联式光纤光栅测温技... 水冷壁是锅炉最主要的受热面,实时在线监测水冷壁温度判断并预防水冷壁积灰结渣及超温具有重要意义。在锅炉水冷壁上串联布置了多个光纤光栅温度传感器,开展了锅炉水冷壁管壁温度分布测量的实验研究。首先,介绍了串联式光纤光栅测温技术原理,并对光纤光栅温度传感器的测温精度进行了检验,得到温度传感器的测温误差不到1%;然后,在一台350 MW发电机组锅炉上布置了240个光纤光栅温度传感器,建立了一套锅炉水冷壁多点组阵温度在线监测系统,最后,对机组稳负荷、变负荷运行工况下24h连续测量数据进行分析,结果表明:基于光纤测温获得的锅炉水冷壁管壁温度能反映机组运行工况的变化,表征锅炉在不同运行条件下水冷壁壁温分布及热负荷分布规律,有助于运行操作人员对水冷壁内汽水状态进行分析判断,为锅炉运行的安全经济性提供技术支持。 展开更多
关键词 锅炉水冷壁 管壁温度分布 光纤光栅测温 在线监测
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前馈功能在水电机组一次调频功能中的应用
13
作者 黄兴 朱斌 +1 位作者 于大海 王本红 《水电能源科学》 北大核心 2025年第9期176-178,91,共4页
针对大型混流式水电机组一次调频响应能力受运行水头变化影响的问题,提出了一种基于自适应特性前馈功能在水轮机一次调频功能中应用的方法,即将水轮机水头、导叶开度及功率的三维曲线函数库引入到水轮机一次调频前馈控制环节中,根据实... 针对大型混流式水电机组一次调频响应能力受运行水头变化影响的问题,提出了一种基于自适应特性前馈功能在水轮机一次调频功能中应用的方法,即将水轮机水头、导叶开度及功率的三维曲线函数库引入到水轮机一次调频前馈控制环节中,根据实时的水头和功率大小及导叶位置,以频率变化对应功率变化大小,通过三维数据库计算出接力器的行程直接作用于控制器的输出,并与一次调频常规控制方式进行了现场实际对比验证。试验结果表明,采用该种前馈功能既满足不同水头下一次调频性能的一致性又有效地避免了设置切换多组PID控制参数。该结果为研究水轮机组一次调频功能实现提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 自适应 前馈 一次调频 PID参数 水头 三维曲线函数库
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抽水蓄能机组整机动力学模型及机架振动特性分析
14
作者 黄锦辉 曾辉 +4 位作者 万晶宇 叶毫阳 薛聪聪 庞河清 张万福 《动力工程学报》 北大核心 2025年第11期1833-1843,共11页
针对抽水蓄能机组在运行过程中出现的振动问题,系统研究了发电机转子不平衡量、导轴承结构参数、机组升速时间及转轮水体质量等关键参数对整机动力学行为的影响。建立整机动力学模型,对其进行模态分析以验证模型准确性,并且通过静力学... 针对抽水蓄能机组在运行过程中出现的振动问题,系统研究了发电机转子不平衡量、导轴承结构参数、机组升速时间及转轮水体质量等关键参数对整机动力学行为的影响。建立整机动力学模型,对其进行模态分析以验证模型准确性,并且通过静力学分析固定部件的应力与应变;最后,分析不同参数对关键部件横向振动的影响。上/下机架模态与静力学分析结果显示,其固有频率高于共振阈值,应力与形变量均符合安全运行标准;谐响应结果表明,减小不平衡量、增大相位差、减小水体质量可以降低横向振幅;瞬态分析表明,不平衡量增加会加剧整机横向振动与应力,形变量与升速时间及水体质量有关,同时应力随转速的增大而增大,并且在额定转速下达到最大值。 展开更多
关键词 抽水蓄能机组 整机 不平衡量 水体质量 导轴承 升速时间
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杨湾闸闸门及其启闭机设计研究 被引量：2
15
作者 倪国胜 《水电站机电技术》 2025年第1期78-81,共4页
针对杨湾闸工程的水利调控与防洪安全需求,本文对水闸结构、金属结构及启闭机设计提出了全面解决方案。通过合理选择水闸结构型式、优化总体布置与结构布置,解决了水闸稳定性与功能性问题。同时,配置了高效金属结构设备,设计了可靠的工... 针对杨湾闸工程的水利调控与防洪安全需求,本文对水闸结构、金属结构及启闭机设计提出了全面解决方案。通过合理选择水闸结构型式、优化总体布置与结构布置,解决了水闸稳定性与功能性问题。同时,配置了高效金属结构设备,设计了可靠的工作闸门与上游检修闸门,保障了水闸的日常运行与检修。此外,创新设计了工作闸门与上游检修闸门的启闭机,提升了启闭效率与安全性。结果表明,该设计方案有效满足了杨湾闸工程的需求,为工程的长远运行提供了坚实保障。 展开更多
关键词 杨湾闸 闸门 启闭机 设计
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串列三圆柱流致振动响应特性及海流能捕获效率研究
16
作者 贾姗姗 何海华 +3 位作者 徐鹏 李贺 张媛 张兆德 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期706-712,共7页
为分析流体流动与圆柱簇运动之间复杂的流固耦合(FSI)作用,提出一种针对亚临界雷诺数下不同间距比和约束条件对串列三圆柱流致振动影响的研究。通过采用三维数值的计算方法,研究在雷诺数R_(e)=(2.6966~8.0899)×10^(4)、间距比L/D=1... 为分析流体流动与圆柱簇运动之间复杂的流固耦合(FSI)作用,提出一种针对亚临界雷诺数下不同间距比和约束条件对串列三圆柱流致振动影响的研究。通过采用三维数值的计算方法,研究在雷诺数R_(e)=(2.6966~8.0899)×10^(4)、间距比L/D=1.7~5.0和约化速度U_(r)=3.67~11.0范围内的3个等尺寸串列圆柱的横向流致振动现象,通过对比无量纲振幅、频率、升力系数和捕获效率,分析串列三圆柱的流固耦合动态响应特性。研究发现:当间距比L/D=3,且上游圆柱固定不动时,中下游圆柱的振动效果最为强烈,此时上游圆柱振动锁定的区域明显变宽,并且在锁定区域内振幅明显高于其他间距工况,表明不同间距和约束条件布置时,多圆柱间的振动效应不同。 展开更多
关键词 海流能 圆柱 动力响应 计算流体力学 流致振动 能量捕获
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水电站发电调相压水过程气水两相流动三维数值模拟
17
作者 龚芹炬 袁超 +1 位作者 舒崚峰 赵俊龙 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期187-191,共5页
发电调相是电力系统运行中的常见工况,水轮发电机做调相运行时一般与水轮机不脱开,只有无功功率向电力系统输送,可改善系统的功率因数。在实际水电站发电调相压水过程中会出现压水不成功情况,而该工况下的全流域过流部件内的气液两相流... 发电调相是电力系统运行中的常见工况,水轮发电机做调相运行时一般与水轮机不脱开,只有无功功率向电力系统输送,可改善系统的功率因数。在实际水电站发电调相压水过程中会出现压水不成功情况,而该工况下的全流域过流部件内的气液两相流动规律的掌握有助于深入理解压水失败问题,但目前有关研究相对匮乏。对此,通过计算流体动力学方法,基于VOF模型对水电站发电调相压水过程的全过流部件进行模拟,研究气—水两相流动和液面波动等现象,分析总结压水过程中压力损失分布、尾水逸气、液位计位置流动状态和压水成败判断依据等。研究结果可为水电站发电调相压水过程的气—水两相流流动物理规律的深入理解提供参考。 展开更多
关键词 水电站 发电调相压水 计算流体动力学 两相流
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抽水蓄能电站水泵水轮机的动静干涉与振动分析 被引量：34
18
作者 贾伟 刘晶石 +2 位作者 庞立军 吕桂萍 王洪杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期565-571,共7页
针对抽水蓄能电站水泵水轮机运行过程中出现的振动问题,从产生共振的条件出发,分析了转轮叶片和活动导叶形成的叶栅组合的动静干涉机理。根据转轮对水力激振模式的动态响应,研究了不同叶栅组合方式对水力激振力的影响。建立流固耦合数... 针对抽水蓄能电站水泵水轮机运行过程中出现的振动问题,从产生共振的条件出发,分析了转轮叶片和活动导叶形成的叶栅组合的动静干涉机理。根据转轮对水力激振模式的动态响应,研究了不同叶栅组合方式对水力激振力的影响。建立流固耦合数学模型,对转轮、活动导叶、顶盖及底环等过流部件的动态特性进行了有限元分析,以7/20的叶栅组合为例,阐述了流体激发结构共振的可能性。为了避免过流部件发生共振以及由此产生的疲劳裂纹或断裂等事故,提出了最佳叶栅组合的选择原则、降低无叶区压力脉动的方法以及提高结构固有频率和降低局部应力集中系数的具体措施。 展开更多
关键词 水泵水轮机 流固耦合 动静干涉 水力激振
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偏置短叶片离心泵内三维流场数值模拟 被引量：31
19
作者 李国威 王岩 +1 位作者 吕秀丽 李文华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期151-155,F0002,共6页
改善离心泵的水力性能,提高效率是离心泵优化设计的重要研究内容。采用Fluent软件,基于Reynolds时均N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,对IS65-40-250型偏置短叶片离心泵进行三维流场数值模拟,分析了流体在离心泵内的速度和压力分布,揭示其内... 改善离心泵的水力性能,提高效率是离心泵优化设计的重要研究内容。采用Fluent软件,基于Reynolds时均N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,对IS65-40-250型偏置短叶片离心泵进行三维流场数值模拟,分析了流体在离心泵内的速度和压力分布,揭示其内部的流动规律。研究表明:采用短叶片偏置设计方法,有利于提高离心泵内流场速度和压力分布的均匀性,减小了叶轮出口处的压力脉动,降低了冲击损失;对改进后的离心泵扬程和水力效率进行计算,发现其扬程和水力效率较原型离心泵分别提高了3.46%和1.7%,达到增效节能的目的。 展开更多
关键词 离心泵 流场 数值模拟 FLUENT 偏置短叶片
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部分负荷下混流式水轮机转轮叶片变形对流场的影响 被引量：28
20
作者 廖伟丽 徐斌 +1 位作者 逯鹏 罗兴锜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期55-59,共5页
将CFD流动分析软件与结构刚强度软件有机结合,对混流式转轮在不同工况下的流动进行分析。通过程序将流场参数加载到结构分析软件上,对变形后的叶片再次进行网格划分流场计算,并计算出混流式转轮叶片上的应力和变形,详细分析了转轮变形... 将CFD流动分析软件与结构刚强度软件有机结合,对混流式转轮在不同工况下的流动进行分析。通过程序将流场参数加载到结构分析软件上,对变形后的叶片再次进行网格划分流场计算,并计算出混流式转轮叶片上的应力和变形,详细分析了转轮变形后的流场,达到了真正意义上的流固耦合。研究结果表明:最大应力发生在转轮叶片的出水边与上冠的连接处,应力集中较明显,易于发生疲劳破坏。产生最大变形的部位是转轮叶片的出水边与下环的连接处,且从上冠到下环变形量逐渐增大,即此部位就是叶片振动的敏感区域;转轮变形后对水轮机内部流场的影响表现在叶片进口边头部压力增大,叶片出口边靠下环处流速增大、压力下降,空化性能降低。变形后的流场使得尾水管内部的涡带产生、紊动加剧,说明叶片变形后对水轮机内部流场的影响是引起水轮机裂纹和振动的真正原因。 展开更多
关键词 混流式水轮机转轮 部分负荷 叶片变形 尾水管涡带 流固耦合
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