水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏 ,其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从 80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作 ;90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下 ,逐步开发与完善了基于准三维和全三维的水轮机转轮优化设计方法和技术 ;1 995年研制成功了国内第一个多功能水轮机转轮优化设计与性能预估大型软件包 ,并用该软件包先后为有关电站、多家水轮机厂和有关研究单位的 1 0 0多台老型水轮机转轮进行了改型设计和制造 ,这些转轮已全部用…     

水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏,其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作;90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下,逐步开发与完善了基于准三维和全三维的水轮机转轮优化设计方法和技术;1995年研制成功了国内第一个多功能水轮机转轮优化设计与性能预估大型软件包,并用该软件包先后为     

岩滩水电厂水轮机转轮动应力测试

通过动应力测试,得出水轮机转轮叶片的动应力变化规律,结果表明：动应力过大是引起岩滩水电厂３＃机组转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因之一。     

水轮机转轮优化设计与制造

水轮机转轮是水电站水轮发电机组的心脏，其性能决定了电站的经济效益。西安理工大学从80年代中期开始一直开展水电站水轮发电机组增容改造、转轮测绘整形、水轮机优化设计等科研工作；90年代在国家自然科学基金、机械部科学基金和陕西省水利厅科研基金的资助下，     

水轮机叶片制造技术发展综述

水轮机转轮是水轮机的心脏,承受着长时间强烈的动载荷作用,是传递能量的主要部件,叶片的形状复杂,扭转程度大,翼型是三维空间不可展曲面,且进出水边厚度变化大,制造十分困难。本文主要介绍了几种水轮机叶片制造技术,并对水轮机叶片制造技术进行了展望。     

大型轴流式水轮机转轮体制造工艺

随着水力发电技术的迅速发展和西部大开发,我国各地的水电站也迅速建设起来。目前水电站建设是以中小型机组为主,其中轴流、贯流机组在中小型水电站建设中应用最为广泛。由于轴流和贯流机组的转轮结构大致相同,下面以大型轴流式水轮机转轮的加工工艺作为研究,其他小型机组将以其作为参考,触类旁通。     

浅谈水轮机转轮裂纹修复

水轮机转轮是水轮机重要的组成部分,水轮机转轮轮毂与叶片间过渡区在力学性能上是整个转轮的薄弱环节,通过研究表明,此区域在转轮工作运行中比较容易发生裂纹。这一问题是对水轮机的工作产生了很大的不利影响,本文主要通过自己的工作经验提出了一些合理修复水轮机裂纹的办法,希望能为水轮机研究提供一些帮助。     

混流水轮机转轮叶片最优化设计

用计及叶厚、有限叶片数影响及来流有旋的全三维设计理论及最优化技术中的单纯型法寻优，用ＳＷＩＦＴ法将反映包角、叶片流速及流动分离等约束的等式和不等式约束条件计入目标函数，以Ｖθｒ的分布为优化参数进行混流式水轮机转轮最优化设计的初步尝试。给出了理论、方法及算例，其中包括分别按汽蚀性能优化和按损失最小优化及多目标优化的结果。其中损失计入叶片正、背面及上冠下环的沿程损失和叶片进口撞击损失、出口扩散损失。     

风力机叶片断面的几何参数分析

针对风力机叶片内部的结构形式,采用薄壁结构力学多闭式理论,对某种风力机叶片结构进行简化和分析,建立几何模型,利用MATLAB进行编程计算,得到叶片断面的弯扭特性参数.分析结果表明,风力机叶片断面的扇性静矩分布并不均匀,在叶片断面头部的值较小,尾部的值较大,容易造成叶片后缘失稳.在风力机叶片结构设计时,要提高叶片后缘部分的设计参数,以满足叶片的结构强度、刚度及稳定性要求.     

基于CAD-CFD技术的水力透平转轮设计

依据水力透平转轮的给定参数,运用CAD-CFD理论对水力透平转轮进行水力模型设计与模拟分析.采用CAD技术设计并修正叶片形状;用CFD技术,基于RANS方程,采用标准κ-ε湍流模型,对转轮内部三维流动进行数值模拟,分析其内部三维流动机理,预测水力透平转轮的性能.依据模拟结果和分析其流态、流场分布情况,验证转轮设计的合理...     

复合材料风电叶片结构强度非线性分析

以100 kW风电叶片为对象,建立了叶片复合材料结构非线性三维有限元模型.依据德国船级社GL规范的要求,在叶片有限元模型上分别施加4个方向极限载荷,分析了叶片应变和安全因子分布,同时对比分析了叶片线性和非线性屈曲稳定性.结果表明:在挥舞载荷下,较大的展向应变主要分布在叶片根部圆柱段与最大弦长之间的过渡段和叶片中部区域,叶片的第1阶线性和非线性屈曲均发生在靠近叶片尖部梁帽位置,采用非线性分析方法比线性方法更加保守;在摆振载荷下,叶片较大的展向应变主要分布在叶片中部尾缘区域,屈曲分别发生在叶片最大弦长截面的前缘和尾缘位置,采用线性分析方法比非线性方法更加保守.在4个方向的极限载荷条件下,叶片第1阶特征值屈曲载荷因子均大于非线性屈曲载荷因子.     

混流式转轮叶片裂纹原因分析及处理技术探讨

通过对国内几大典型电站混流式转轮叶片出现裂纹原因及处理结果的分析,认为混流式转轮叶片的结构、刚度、强度、材质特性、装焊质量和运行工况的科学设定是避免叶片裂纹产生的基本或明显因素;而叶片出口卡门涡频率与叶片固有频率关系的正确设定是消除裂纹产生与发展的潜在或促进因素.因而应用CFD软件对叶片进行水力设计与分析的同时,对卡门涡频率和叶片固有频率进行专项分析、计算,在确认两者无约数关系的条件下,给出较佳的设计方案.     

大型轴流式水轮机叶片的大面积喷焊

针对大型轴流式水轮机叶片的空间几何形状要求高和大面积喷焊受热极易产生变形等问题 ,采用由外向内、由薄到厚、由点到面、对称喷焊工艺和叶片刚性网架固定等技术措施 ,得到了表面平整、内在质量优良的涂层 .叶片喷焊后经组合样板检测变形量很小 ,无需进行修理即可组装运行 ,并获得了优良的耐空蚀和泥砂磨损的性能 ,延长了水轮机的使用寿命     

混流式水轮机转轮动载荷作用下的应力特性

许多大型水轮机投产后短期内都出现了不同程度的裂纹问题,研究表明动应力值较大是引起转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因之一。该文对万家寨二号机组转轮进行了流固耦合计算,发现较大应力区与实际裂纹出现的部位基本一致。接着进行了动载荷作用下转轮的瞬态动力分析,采用Newmark算法得出了导叶开度变化时转轮的应力分布,当动载荷变化频率较大时,算出动应力大致在15～20MPa左右,与经验值比较接近。这些结果印证了动应力值过大是叶片产生裂纹的主要原因,从而为水轮机在设计阶段就进行优化提供了可能。     

基于PRO/E的水力透平转轮实体建模的新方法

利用水力机械二元理论方法设计出一种低比转速混流式水力透平.鉴于采用其他三维造型方法给超低比转速混流式水力透平复杂的转轮叶片三维造型带来的较大误差,基于PRO/E 4.0的曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据资料出发,将水平截面图中截线的前缘点与部分后缘点往外移动,采用读入点数据文件的方法建立叶片型面的空间样条曲线模型.为了实现实体模型的精确性,采用合并曲面的方法对叶片上冠、下环及进水边进行修型,构建出更精准的叶片空间型面,克服了以往利用木模图的二维线条直接生成转轮叶片而出现的不正常凹凸现象.利用该几何建模方法可以更进一步提高转轮内部流场数值计算、性能预测以及数控加工的准确性.     

风电机组增速箱制造技术研究与进展

增速齿轮箱作为风力发电设备的核心部件,其制造质量是保证机组整体性能的关键。风电机组增速箱制造是一个涉及多学科的综合性技术,应充分利用现有技术条件,深入研究工艺基础理论,完善工艺控制方法,促进新技术、新工艺、新材料的应用,真正实现数字化精益制造。文章针对风电机组增速箱结构特点和使用工况,结合工程生产实践,总结风电齿轮箱的工艺技术要求和特点;分析风电齿轮箱齿轮、箱体及行星架等关键零部件的制造技术现状及存在的问题,提出提高加工效率和控制热处理变形的措施,最后介绍风电齿轮箱测试技术。文章对指导风电增速箱制造具有一定工程应用价值。