转轮叶片

摘要： 利用数值模拟的方法,在超低比转速轴流式水轮机固定导叶数分别为7、9、11、13个的情况下,通过非定常数值计算,研究了超低比转速轴流式水轮机转轮叶片进口、出口的压力脉动特性,数值模拟结果表明,导叶数对转轮叶片进口、出口压力脉动主频幅值的影响较为显著,每种方案的转轮叶片出口压力脉动主频幅值均大于转轮叶片进口的压力脉动的主频幅值,由转轮叶片进口、出口频域图可以看出,随着导叶数的增加转轮进口、出口的压力脉动主频幅值也越来越大,而且在转轮出口处出现了较为丰富的低频频率。

摘要： 在水轮机进行优化设计的过程中,参数化表达水轮机叶片所需变量多,且优化过程计算量大,针对这些问题,提出了一种水轮机转轮叶片优化设计方法。首先,采用计算流体力学(CFD)技术,对模型水轮机进行了数值模拟;然后,采用二次曲线对水轮机叶片翼型曲线进行了参数化拟合,通过改变叶片的部分位置的比例系数,对叶片形状进行了控制;通过CFD数值模拟技术,计算了不同参数下的叶片在相同工况下的计算结果,并生成了样本空间;通过反向传播神经网络(BPNN)和遗传算法,对水轮机的效率和水力性能进行了优化计算:最后,对得到的优化结果进行了CFD数值模拟计算,并将其与原型叶片进行了对比分析。研究结果表明:优化后的贯流式水轮机效率提高了2.5%,叶片的压力分布情况得到了有效的提升;该结果证明,采用该方法优化叶片翼型曲线是有效的,并具有实际的工程应用价值。

摘要： 水轮发电机组在运行过程中的工况复杂多变,致使转轮叶片产生激烈振动,为了探究工况参数对转轮叶片振动特性的影响,基于Sobol’法对转轮叶片的动态响应进行灵敏度分析。首先,根据转轮叶片的动力学模型推导转轮叶片动态响应的表达式;然后,基于Sobol’法推导转轮叶片动态响应对工况参数的灵敏度,揭示转轮叶片动态响应与工况参数之间的内在关系;最后,通过实例计算转轮叶片动态响应对转速的灵敏度,分析转速对转轮叶片动态响应的影响。结果表明,在转速/额定转速为0.6以及1.2时,转轮叶片动态响应对转速最为敏感,这为进一步深入研究转轮叶片的振动控制及机组的安全运行等提供一定的理论依据。

摘要： 转轮是水轮机中水能转化为机械能的关键部件,也是水力发电机组的核心部件。转轮通常采用铸造成型,转轮叶片通过焊接形式与上冠、下冠连接为一体。由于马氏体钢焊接接头存在冷裂和脆化现象,加之马氏体钢导热性差,焊接残余应力较大,容易导致叶片焊缝产生开裂,导致机组运行故障。通过某电厂转轮叶片开裂实例分析,提出适用于转轮叶片的无损检测技术,为水电厂技术监督手段改进提供参考。

摘要： 针对水泵水轮机转轮叶片一直处于水下,无法随时检查其是否存在严重破损情况的问题,本文提出了一种通过在水泵水轮机外特性上选取水泵水轮机出力/入力、流量、水头/扬程以及将根据上述参数计算出的水泵水轮机的实际效率作为评价依据,与对应工况下的相应理论值进行比较,以对应不同特征量的多组水泵水轮机转轮叶片严重破损判据的方式计算上述特征量理论值与实际测量值的差异,最终根据本文提出的水泵水轮机转轮叶片严重破损判定规则判断水泵水轮机转轮叶片是否发生了严重破损故障的方法。该方法对于保证水泵水轮机的安全稳定运行和及时发现水泵水轮机转轮叶片上严重破损故障的发生、避免产生更严重的连带事故具有重要意义。

摘要： 抽水蓄能叶片呈扁平、细长类空间异形薄壁曲面结构,其比表面积重量小,铸造过程变形风险较大.对该类典型叶片的凝固、热处理过程进行数值模拟分析,设置合理的反变形补正,通过对铸造及热处理过程型线数据进行研究,发现了典型抽水蓄能叶片铸件过程的变形规律,探索出合适的铸造工艺余量.

摘要： 在水轮机实际应用中,转轮叶片裂纹的频繁产生,不仅会对机组安全运行构成很大威胁,也会给水电站带来极大的经济损失。因此,为了防止因水轮机转轮的问题而给水电站的安全、稳定、经济运行带来严重威胁,就需要分析裂纹产生的原因,采取有效的措施对其进行处理,从而提高水轮机运行的安全、稳定性,保证机组安全经济的运行。

摘要： 张河湾抽水蓄能电站3号机组在更换水泵水轮机转轮后,进行了一系列的调试试验.在准备甩75％负荷试验的升负荷过程中出现了异常的振动现象,异常振动主要频率成分为202 Hz和196.5 Hz.通过对压力脉动和顶盖振动在时域、频域及时频联合分析后,得出异常振动是转轮叶片出水边的卡门涡频率与转轮固有频率相接近而引发的水力共振现象.后来对叶片出水边进行了修型处理,处理后卡门涡诱发的共振现象消失.

摘要： 阿根廷塞佩尼克水电站模型水轮机的空化试验结果表明,模型水轮机在最大水头、最大出力工况附近,初生空化系数大于电站空化系数,主要为间隙空化.为了找出间隙空化的形成原因,并提出优化方法,本文借助数值仿真模拟方法,以全流道计算为基础,对轴流式水轮机转轮内部的三维间隙流动进行了分析计算.通过分析叶片表面的压力分布,找到了间隙空化的形成原因,针对性地对初始转轮叶片进行了优化设计,并进行了试验验证.二次试验结果表明,优化后的转轮叶片可以满足空化要求.

摘要： 混流式转轮叶片是水轮机水下非常重要的一个部件,由于其水下运行工况的复杂性和不稳定性,经常发生水轮机叶片疲劳断裂.分析发现作用在叶片应力是导致叶片产生疲劳裂纹的主要原因.然而水轮机复杂的水下工作环境和特殊旋转结构,是进行叶片应力测量的主要障碍.转轮叶片应力测量归类于转动构件的应变测量,与常规应力测量任务的主要不同之处是如何将转动部分的测量信号传输到地面.对于旋转轴的应变测试,由于无法直接连接导线传输被测信号,就需要采用存储式的方法来进行测试.采用存储测试技术,进行叶片应力测试的原理研究和硬件设计,充分考虑到叶片的运行工况,研制了基于ADuC812芯片的存储式应力测试系统,对于解决水轮机的稳定运行以及叶片的疲劳可靠性设计具有重要作用.

摘要： 水轮机转轮是水轮机的重要组成部分,转轮叶片若出现裂纹缺陷,将会严重影响水电站的安全、稳定运行.本文主要介绍广东粤电流溪河发电有限责任公司#4机组转轮叶片裂纹的处理过程,找出了裂纹产生的原因,消除了裂纹缺陷.

摘要： 本文通过对水轮机转轮叶片用超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo的不同热处理状态下的力学性能与抗磨蚀性能关系的研究,获得其综合力学性能与抗磨蚀性能最优的热处理工艺.综合性能分析表明该材料经1050°C正火+550°C回火后综合性能最佳.

摘要： 本文通过对水轮机转轮叶片用超级马氏体不锈钢00Cr13Ni5Mo的不同热处理状态下的微观组织与力学性能的研究,研究表明超级马氏体不锈钢00Cr13Ni5Mo在一定温度回火后会产生逆变奥氏体组织,其能显著提高材料的塑韧性,降低材料的强度与硬度.00Cr13Ni5Mo钢在二次回火与同温度下一次回火后的力学性能结果相似,在600°C一次回火后强度、硬度最低,塑韧性最好.

摘要： 通过对大型水轮机组的运行稳定性及转轮叶片的动应力试验研究,分析机组在变负荷工况下的转轮动应力变化规律和频率特征,同时也对稳定性与动应力变化测量结果进行了比较,并分析在不同特征工况、不同的试验防护材料以及增加减应力三角块对动应力实测值的影响,为转轮裂纹机理和动应力研究以及对深入开展大型水力机组的运行稳定性和可靠性研究提供了有力的试验依据.

摘要： 超高水头(700m)抽水蓄能机组由于水头高,机组在部分负荷(50％负荷)、额定负荷和非稳定区(水轮机工况空载和水泵驼峰区)的压力脉动都是业界关注的对象.本文通过对抽水蓄能机组水泵水轮机压力脉动的幅值和频率进行分析,总结压力脉动的特点.借助CFD分析,对部分负荷工况的内部流动特征进行分析.无叶区是动静干涉最强的区域，转轮叶片的旋转和静止的导叶相互影响，压力脉动测点都在静止区域的导叶上，所以测得压力脉动主频都是转轮叶片数通过频率。无叶区产生的转轮叶片数通过频率的压力脉动会向转轮上游(固定导叶)和下游(尾水管区)传播，这种传播保持主频不变，但是幅值衰减。例如工况点1，在无叶区的压力脉动幅值为5％，传播到上游固定导叶压力脉动幅值为2．69％，传播到下游尾水管的压力脉动幅值为1％。尾水管涡带引起的低频振动并不严重，引起的压力脉动幅值并不大。

摘要： 改型设计是指针对目标参数对已有转轮进行改型优化,是获得优秀转轮的一种主要方法.如果方法得当,在已有转轮基础上进行改型设计时,较为容易获得性能优良的转轮.本文首先采用SST湍流模型加壁面函数法对某轴流式转轮内部的三维流场进行了数值研究,针对要求的单位参数分析了基础转轮内部流场的缺陷;在此基础上对基础转轮叶片进行了改型优化设计.改型的数值计算结果表明,改型后,转轮叶片的效率和空化性能有了一定程度的提升.

摘要： 利用ANSYS提供的协同仿真环境,实现转轮叶片与内部流场之间的双向流固耦合模拟,得到了转轮结构的应力应变、流场的压力、流速和k-ε分布.以某电站的整个混流式水轮机为例分别进行了双向流固耦合和单向流固耦合的数值模拟比较,分析了两种流固耦合方法对计算结果的影响,为类似的流固耦合分析提供参考.

摘要： 采用ANSYS对某轴流式水轮机叶片进行了刚强度和模态的仿真分析,分析了开设应力释放槽前后应力及固有频率的变化,结果表明应力释放槽以及叶片根部倒圆减小对固有频率有一定的减小作用,但对最大应力并无明显改善.

摘要： 一种用于具有一喉部直径（Dth）的法氏涡轮机转轮的叶片，该叶片包括：不小于0.03Dth的最大厚度以及具有不小于45度的最大倾斜角的前缘，其中，所述倾斜角是由一垂直线和前缘限定。

摘要： 本发明涉及用于有护罩的转轮的叶片和包含所述叶片的有护罩的转轮，具体而言涉及有护罩的卡普兰式水轮机以及有护罩的螺桨型的水轮机。更特别地，本发明涉及一种用于这样的有护罩的涡轮机的叶片。成为本发明基础的基本想法是在叶片的压力侧上添加小翼以消除在叶片和护罩之间的大的间隙，以为了改善性能、减少边界空蚀并且改善鱼类友好度。

摘要： 一种用于具有一喉部直径（Dth）的法氏涡轮机转轮的叶片，该叶片包括：不小于0.03Dth的最大厚度以及具有不小于45度的最大倾斜角的前缘，其中，所述倾斜角是由一垂直线和前缘限定。

摘要： 提高一定比转速水轮机的使用水头是当今水轮机发展的方向。按传统的结构进一步改善水轮机汽蚀性能的潜力不大，因而限制了水轮机的发展。本发明采用在中、高比转速混流式转轮下环内每两叶片间加装附加叶片或者取消下环增加中间环并在中间环外沿增加叶片数的两种结构，都能大幅度降低水轮机汽蚀系数；后者还能提高转速，提高结构强度，使一定比转速的水轮机能应用于更高的水头。

摘要： 本发明公开一种不分割叶片的转轮分瓣结构。由第一上冠、第二上冠、叶片、第一下环、第二下环、上冠分瓣面、下环分瓣面、上冠焊接坡口、下环焊接坡口组成。上冠分瓣面、下环分瓣面为空间分割，跨越上冠分瓣面的两个叶片要修型处理。上冠分瓣面、下环分瓣面设有焊接坡口，通过焊接坡口将转轮焊接为整体。本发明的转轮分割位置完全避开叶片，可保证所有叶片均保持原设计型线，显著提升转轮运行的稳定性，机组的振动、噪音会有改善。本发明的结构只采用焊接方式组合，降低了制造难度、工地组装难度，解决了传统把合固定方式存在的螺栓松动风险，组合更可靠。

摘要： 本实用新型属于水力发电装置技术领域，具体涉及一种叶片，包括一块弧形板，所述弧形板两侧分别向外延伸形成两个延伸部，所述两个延伸部分别向下延伸而形成两个延伸侧板，所述两个延伸侧板之间具有间隙。还涉及一种包括所述叶片的水力推动转轮，包括圆形转盘，沿圆形转盘径向设于其圆周面上的至少一根旋转臂，安装板，在安装板上设有若干块叶片。或者直接在圆形转盘的圆周面上设有若干块叶片，所述圆形转盘与叶片一体成型；两个延伸部分别凸出于圆形转盘的两侧面，两个延伸侧板分别与圆形转盘的两侧面固定连接。同现有的同类装置相比，本实用新型增大了叶片的表面积，有利于增大叶片的受力面积，从而提高水力的转化效率，进而提高发电效率。

摘要： 一种优化叶片数的枯水期转轮及配备该转轮的混流式水轮机，包括上冠和下环以及设置在所述上冠和下环之间沿周向均布的多个叶片，Qk：枯水期平均流量；Qr：丰水期水轮机额定流量；K：Qk与Qr之比，K＝Qk/Qr；△Zr：丰水期转轮与枯水期转轮的叶片数的差值；△Zr与所述K值负相关，即K值越小，△Zr越大。本发明减少适于枯水期使用的转轮上的叶片数量，可在保持枯水期转轮叶片出口开度与丰水期转轮相比不减小的情况下，大幅降低水轮机转轮最优运行区过流量而又避免经常出现水轮机组运行时转轮叶片间杂物卡堵现象的发生，同时易于转轮加工制造、也可减少转轮内部水流摩擦阻力有利于提高水力效率。

摘要： 本发明公开一种有效提高转轮叶片抗磨损性能的方法及水轮机转轮叶片，其特征在于对转轮叶片进口各型线旋转角的分布规律进行参数化，用幂函数的角度变化f(s)＝Asn对转轮叶片进口各型线旋转角的变化规律进行设计。本发明的有益效果是：(1)本方法丰富了水轮机设计的基本理论，拓展了其应用范围，经过大量的理论分析以及数值模拟验证，提出了有效提高水轮机转轮叶片抗磨损性能的优化方法。(2)此方法可依据不同的转轮条件，选择合理的指数n和参数A，以达到降低叶片磨损的目的，能为含沙水流条件下的水轮机转轮设计提供服务。

摘要： 一种优化叶片数的枯水期转轮及配备该转轮的混流式水轮机，包括上冠和下环以及设置在所述上冠和下环之间沿周向均布的多个叶片，Qk：枯水期平均流量；Qr：丰水期水轮机额定流量；K：Qk与Qr之比，K＝Qk/Qr；△Zr：丰水期转轮与枯水期转轮的叶片数的差值；△Zr与所述K值负相关，即K值越小，△Zr越大。本发明减少适于枯水期使用的转轮上的叶片数量，可在保持枯水期转轮叶片出口开度与丰水期转轮相比不减小的情况下，大幅降低水轮机转轮最优运行区过流量而又避免经常出现水轮机组运行时转轮叶片间杂物卡堵现象的发生，同时易于转轮加工制造、也可减少转轮内部水流摩擦阻力有利于提高水力效率。

摘要： 本实用新型公开了一种转轮叶片修型转台及水轮机转轮叶片修型设备，涉及水轮机技术领域，包括底座、支撑座和定位销，所述支撑座同轴连接于底座，所述支撑座能以轴线为转轴相对底座转动，所述底座/支撑座上设有与转轮叶片数量匹配的定位孔，所述支撑座/底座边部设有定位销，所述定位销一端连接于支撑座/底座，另一端与定位孔匹配。本实用新型提供的转轮叶片修型转台及水轮机转轮叶片修型设备，可提前在电站现场安装调试好机械臂，通过修型转台的转动对同一转轮的叶片进行分组修型，修型的周期大幅压缩，能够满足电站检修需求。