文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
在CFD基础上分析叶片出水边切割对转轮性能的影响
姓名:邵翔宇
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:敏政
20100415
摘要铁吾水电站位于青海省黄南藏族自治州同仁县境内,其机组为造前后叶片的静强度以及流固耦合下转轮的前八阶模态固有频率,发现铁吾电站只B值囊唤灼德视氲家冻隹谕蚜饕鸬穆龆德式衔=咏盼械钠率与转轮叶片的高阶频率较为接近,存在较大的危害性,由此得到,造成转轮叶关键词:增容改造;数值模拟;流固耦合鲁曼量鼍量皇曼曼鼍曼皇曼舅曼曼鼍曼曼曼曼曼籛只S捎谝丫诵辛茨辏樯璞冈谛阅芎徒峁狗矫娑家殉日、事故增多、检修频繁。长期运行已使过流部件磨损,特别是转轮、导叶等部件,由于空蚀和磨损,叶型遭到破坏,且在叶片表面产生不同程度的裂纹。原配发电机先期己增容达到了,为充分利用水能资源和发电机容量,电站希望在引水渠道扩容整修的同时,对机组转轮进行增容改造,同时探究造成叶片表面裂纹的原因,以期达到增容增寿的目的。本课题以铁吾电站机组一水轮机为原型,进行水轮机全流道各个通流部件的三维建模,通过计算比较,选择了适合混流式水轮机内部流动的湍流模型和流场计算算法;通过切割转轮叶片出水边的方法,利用际跹芯炕在几种计算工况下改造前后不同切割量时外特性以及内特性的变化规律,依此确定转轮叶片沿出水边的切割量并应用于电站的改造实践,使机组效率下降不大的情况下,⒏萘鞒〖扑愕慕峁糜邢拊<际醴治龈片表面出水边上冠附近以及进水边靠近下环处产生横向裂纹的原因,是作用在叶片上的稳定应力和振动交变应力对叶片材料的累计损伤造成的微裂纹和裂纹的扩展。本课题所采用的方法为老电站设计参数标准低的水轮机增容增寿改造提供了有益的参考。硕士学位论文。。;:.
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作者签名:名辛翔每作者签名:名辛翔拿日期:r置吕┤每良》父兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明学位论文版权使用授权书日期:≯畂年‘月本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。导师签名:日期:≯。加年‘·月日
第绪论课题来源本课题的背景及意义建成于世纪一甏艿笔崩吩颉⒓际跛胶椭圃炷芰Φ南拗疲庑┧种原因致使水轮机效率下降约タ,特别是有些电站由于当年是套用机组,或由铁吾水电站位于青海省黄南藏族自治州同仁县境内,其机组为籛水轮机。由于已经运行了来年,机组设备在性能和结构方面都已陈旧、事故增多、检修频繁。长期运行己使过流部件磨损,特别是转轮、导叶等部发电机先期已增容达到了,为充分利用水能资源和发电机容量,电部件的前提下提高水轮机的水力性能,并增加机组出力。由水轮机的出力公式￡.悼芍#谒贰ǘā⑼ǖ啦槐涞那疤嵯拢岣呋楣髂芰κ窃黾青海省黄南州水电开发总公司我国中小型水电站装机容量已超过万千瓦,占全国水电装机容量%以上,它们在当前经济建设和电力供应中起着重要作用。其中比较多的中小型水电站电站的水轮机目前存在主要问题有:水轮机的能量指标低,汽蚀性能差,运行范围窄,设计参数与运行工况偏离,制造工艺水平低等>莨庾柿辖樯埽捎谥于电站参数变化使水轮机组长期在低效率区运行,浪费了有限的水力资源,同时对机组的安全稳定运行产生了很大的影响。因此急需对这些电站的水轮机组进行技术改造,而在对水轮机进行改造的同时,大多还有增容的要求。件,由于空蚀和磨损,叶型遭到破坏,且在叶片表面产生不同程度的裂纹。原配站希望在引水渠道扩容整修的同时,对机组转轮进行增容改造,在不改变通流硕士学位论文
水轮机组增容改造的现状水轮机出力的有效途径。机出力常常是有效的,因切割出水边后就增大了转轮的过水截面面积,叶片开口的增加还可以有效的缓解杂物对叶片流道的堵塞,是水轮机增容改造的常用手段之一。该方式投资少、见效快,适合于设计制造较早、参数标准较低、有增容潜力低,另一方面把原来的压力最低点切掉后必然会改变叶片上的压力分布,有可能特性变差,水轮机可靠性