水轮机设计

摘要： 岷江犍为航电枢纽工程共装有单机容量55.6 MW的9台灯泡贯流式水轮发电机组,其中4台机组由东芝水电公司设计、制造,其转轮公称直径为7.5 m,是超大型灯泡贯流式机组.文章针对犍为机组具有大尺寸、大容量、大载荷等特点,通过设计优化、制造工艺改进等措施保证了机组优秀品质,机组成功投入运行后,各项性能指标优异,运行安全稳定,达到了设计预期目标,可供同仁设计参考.

摘要： 随着改革开放不断深入,经济发展造成各行业电力短缺,大批电站上马兴建或扩容,从而造成电站设计出现新的特点,文章结合刘家沟水电站工程的水轮机选型设计展开具体论述.通过设计自检,刘家沟电站工程设计符合规范要求,设计合理,大坝抗滑稳定、坝体应力、泄洪能力安全可靠.

摘要： 我国的水轮机设计逐渐呈现出大容量和大尺寸发展趋势,同样水轮机组的转速也在逐步提高,在实际使用环境中,人们也对水轮机的运行稳定性提出了更高的要求.因此,有必要提高水轮机设计的精细程度,着重分析其运行过程中影响稳定性的因素并采取优化措施.

摘要： 最早有关水轮的记录可以追溯至古希腊时期，在之后的几个世纪里，此项技术传遍世界。而现代混流式转轮的设计过程为1848年持续到1920年左右。尽管现代混流式转轮与James B．Francis于1828年设计的原犁水轮相似之处甚少，但是在1920年左有还是将其命名为Francis水轮机，以此纪念Francis在水利工程分析与设计方面的诸多贡献。现代的混流式水轮机是目前应用最广泛的水轮机设计，尤其适用于中高水头和流量大的情况，效率可达95％以上。

摘要： 水斗式水轮机技术自问世一个多世纪以来，一直受到不同程度的科研关注。尽管水斗式水轮机存在时间较长，但在流动原理对水轮机水流的影响方面仍存在一些认识上的盲区。挪威科技大学（NTNU）水力实验室设计了一台水斗式水轮机，该项目已经与一个进行水斗式水轮机水斗水流研究的博士课题建立联系。该水轮机设计是在内部知识和某水轮机制造商的一些意见基础上进行的。本设计使用了多阶贝塞尔曲线以确定几何形状，设计策略旨在沿着水斗主要流动方向保证梯度连续。该水轮机的设计能够满足水力实验室安装的冲击式试验台运行条件，该试验台带有一个射流直径（旗）为35mm的水平单喷嘴装置。转轮直径（D）设为513mm，水斗宽度（W）为114mm，DIW比率为4．5。转轮由全铝制造，在70m试验水头进行了效率试验和观测检查。转轮没有达到预期效率，最高效率为77．75％。效率低下的主要原因是大量的水通过缺口离开水斗，因此该部分水流传递到主轴上的能量接近零。本文讨论了缺口导致的巨大损失，发现了两种可能的原因：射流距缺口太近，且水斗内表面未能引导水流离开缺口。本文的转轮几何形状以及所有的测量、模拟数据都将用于增加水斗式水轮机有效数据量。

摘要： 奥尔登水轮机被设计成可以使鱼类从水轮机顺流洄游的安全通道,且无需装设昂贵的栅网,自20世纪90年代末期以来,其技术已得到了各类文献的充分论述.美国电力研究所(EPRI)最近开展了一项工程研究,着重于通过商业竞争设计来提高该项技术的经济性.介绍了项目的背景,对该鱼类友好型水轮机的效益进行了评估,利用各种计算方法及模型试验对年发电量进行了预估.

摘要： 由于水电设施老化,对水电站实施更新改造已经成为一种发展趋势.对世界各地,比如俄罗斯、加拿大,以及欧洲和中亚、非洲地区及北美洲地区等一些国家的水电资源利用情况和规划、已建水电站的运行状况,以及正在实施的对老旧水电站及设施进行的大规模的升级改造方案和措施及其实施状况等作了介绍.

摘要： 随着内地大部分水电工程逐步开发完毕,水电开发的重点将逐渐向西藏转移.在藏区运行的机组必须能适应高海拔地区的特殊环境,这是机组稳定运行的首要条件.以如美水电站为例,提出一些高寒、高海拔地区机组设计时应注意的问题,比如重力加速度、吸出高度、尾水管进口最低压力与海拔的修正关系；机组各轴承油温、温升的控制,发电机通风及绝缘设计应考虑海拔、气温的影响等.所讨论问题可为后续高海拔地区的水轮机机组设计提供参考.

摘要： 水轮机设计通常与公司机密密切联系，因此在不同科研单位之间，在特定水轮机几何尺寸方面开展创新和合作是非常困难的。在NTNU（挪威科技大学）水力实验室中有一个博士项目，致力于设计几种水斗式水轮机模型，包括物理模型在内所有的测量数据、模拟、设计理念、设计软件都将公之于众。本文还将对本项目使用的试验台和方法做简短描述，基于经验数据进行设计，并使用M瓜Bs作为水轮机几何尺寸的描述方法，在设计过程中还使用CFX（计算机流体动力学软件）和SPH（光滑粒子流体动力学）模拟，与该项目相关设计和制造的每台水轮机，都是在以前设计积累的经验和知识基础上进行的，首台水轮机设计思路则是基于流经水斗的相对转动速度基本恒定进行的。

摘要： 由于尾水管可恢复部件中的压力，对水轮机整体性能的影响很大，所以它的设计在现代水轮机设计中至关重要。尾水管过流面积不断增大的几何设计和主流较大的曲率特征决定了其来流为旋流、负压梯度等特点。在某些运行工况下，流场内部出现非定常现象和回流区。上述尾水管内复杂的流动特征决定了在具体的水轮机设计中尾水管设计具有一定的挑战性，同时这也给数值预测方法提出了同样的课题。本文介绍了基于稳态的数值结果并给出了最近进行的水轮机模型实验结果，采用目前的测量技术对各种运行工况下几何过流断面形状的影响和作用进行了研究。实验室试验过程中运用了现代的测量技术研究各种工况的复杂流动特征。此外，试验的测量结果用来作为研究在尾水管计算中的数值方法（主要是瞬态算法和湍流处理方法）的基础。在求解雷诺平均Navier-Stokes方程（又称雷诺时均N-S方程）时，湍流的建模是非常重要的。在已有湍流模型发展过程中做的假设限制了模型的应用范围，因而也限制了其解析流动物理现象的能力。对于尾水管内部分负荷时出现的非定常流动现象稳态的求解结果是不太可靠的，因此对部分负荷的流场分析采用非定常的计算方法更加适合。为此，文中对模型试验结果、通过合适的湍流模型计算得到的定常和非定常数值模拟结果进行了详细的对比。

摘要： 在近几十年里,福伊特西门子水电集团在大型混流式水轮机设计和开发方面取得了很大的进展,本文介绍了福伊特西门子水电集团有代表性的项目,大型混流式水轮机的设计特点和主要经验,最后提出功率在900MW及以上巨型混流式水轮机的设计挑战和面临的主要任务.

摘要： 本文从水轮机设计和使用的角度阐述了主轴密封装置的密封机理和结构组成,并提出了今后技术发展的努力方向和一些途径,希望能为促进水轮机技术的发展尽一份力.

摘要： 本文针对混流式水轮机叶片传统木模图的缺陷，基于参数样条自由曲线造型理论，从叶片木模图所提供的数据出发，生成了叶片的数值模型，为进行叶片振动特性及相关力学特性的数值分析计算提供了原始依据。

摘要： 本文针对混流式水轮机叶片传统木模图的缺陷，基于参数样条自由曲线造型理论，从叶片木模图所提供的数据出发，生成了叶片的数值模型，为进行叶片振动特性及相关力学特性的数值分析计算提供了原始依据。

摘要： 本文针对混流式水轮机叶片传统木模图的缺陷，基于参数样条自由曲线造型理论，从叶片木模图所提供的数据出发，生成了叶片的数值模型，为进行叶片振动特性及相关力学特性的数值分析计算提供了原始依据。

摘要： 本文针对混流式水轮机叶片传统木模图的缺陷，基于参数样条自由曲线造型理论，从叶片木模图所提供的数据出发，生成了叶片的数值模型，为进行叶片振动特性及相关力学特性的数值分析计算提供了原始依据。

摘要： 本文用“弯曲流管”概念，在相互垂直的纵向和横向两个方向上应用动量定理,得到纵向和横向诱导速度计算公式，从而可以计算摆线水轮机在不同来流方向上的水动力，计算水轮机的纵向力和能量利用率的同时，提供横向力的计算结果。通过对NSMB摆线水轮机模型的计算表明：正迎流即来流方向为0°时计算结果与实验值非常接近,来流方向在±30°范围内变化时，纵向力、横向力、转矩和能量利用率都有明显的变化，说明水流方向是摆线水轮机的一个重要影响因素。

摘要： 本文用“弯曲流管”概念，在相互垂直的纵向和横向两个方向上应用动量定理,得到纵向和横向诱导速度计算公式，从而可以计算摆线水轮机在不同来流方向上的水动力，计算水轮机的纵向力和能量利用率的同时，提供横向力的计算结果。通过对NSMB摆线水轮机模型的计算表明：正迎流即来流方向为0°时计算结果与实验值非常接近,来流方向在±30°范围内变化时，纵向力、横向力、转矩和能量利用率都有明显的变化，说明水流方向是摆线水轮机的一个重要影响因素。

摘要： 本文用“弯曲流管”概念，在相互垂直的纵向和横向两个方向上应用动量定理,得到纵向和横向诱导速度计算公式，从而可以计算摆线水轮机在不同来流方向上的水动力，计算水轮机的纵向力和能量利用率的同时，提供横向力的计算结果。通过对NSMB摆线水轮机模型的计算表明：正迎流即来流方向为0°时计算结果与实验值非常接近,来流方向在±30°范围内变化时，纵向力、横向力、转矩和能量利用率都有明显的变化，说明水流方向是摆线水轮机的一个重要影响因素。

摘要： 本文用“弯曲流管”概念，在相互垂直的纵向和横向两个方向上应用动量定理,得到纵向和横向诱导速度计算公式，从而可以计算摆线水轮机在不同来流方向上的水动力，计算水轮机的纵向力和能量利用率的同时，提供横向力的计算结果。通过对NSMB摆线水轮机模型的计算表明：正迎流即来流方向为0°时计算结果与实验值非常接近,来流方向在±30°范围内变化时，纵向力、横向力、转矩和能量利用率都有明显的变化，说明水流方向是摆线水轮机的一个重要影响因素。

摘要： 本发明提供反转式水泵水轮机的优化设计方法。本发明示例性实施例的反转式水泵水轮机的优化设计方法包括：第一叶轮，包括第一叶片；以及第二叶轮，以与第一叶轮隔开规定距离的方式配置，第二叶轮包括多个第二叶片，反转式水泵水轮机的优化设计方法包括：对反应变量及对上述反应变量的反应变量值产生影响的设计变量进行选择的步骤；对设计变量编制正交表的步骤；通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤；以及利用多个反应变量值来计算最佳设计变量值的步骤。

摘要： 本发明提供了一种水轮机调速器用主令控制开关、水轮机调速器及水轮机，其中，水轮机调速器用主令控制开关包括光电开关和连接在控制开关上的接触板，所述光电开关的外侧罩设有密封的保护外壳，还包括用于触发光电开关的触发机构；所述触发机构包括反光板、转轴和接触杆；其中，所述转轴转动连接在保护外壳上，所述转轴的一端连接所述反光板，所述转轴的另一端连接所述接触杆，且所述反光板位于保护外壳的内侧，所述接触杆位于所述保护外壳的外侧；所述反光板与光电开关的位置相对应；所述接触杆与接触板的位置相对应；还包括用于接触杆复位的复位机构。本发明解决了现有技术中水轮机的运行环境存在大量油污和粉尘，杂质很容易误触光电开关，不能准确获得叶片实时位置的技术问题。

摘要： 一种泵和水轮机其具有如此之好的抗磨损性和抗腐蚀性以致于其可以在流体中含有沙石的情况下使用，及制造该泵和水轮机的方法。一泵的部件和一水轮机的部件的高速水流接触的面上涂敷有一高硬度的火焰涂敷表面膜，难于火焰涂敷的面或低速水流接触的面上涂敷一Ni合金表面膜。

摘要： 本发明提供反转式水泵水轮机，本发明例示性实施例的反转式水泵水轮机以水轮机模式进行工作，上述反转式水泵水轮机包括：第一叶轮，包括多个第一叶片；以及第二叶轮，以与上述第一叶轮隔开规定距离的方式配置，上述第二叶轮包括多个第二叶片，上述反转式水泵水轮机的特征在于，上述第一叶片的轮毂轮廓与基准叶片的角度之差(βF)为﹣6度以上且2度以下(但不包括0度)，上述第二叶片的轮毂轮廓与基准叶片的角度之差(βR)为﹣2度以上且8度以下(但不包括0度)，通过使用B‑样条曲线来从上述第一叶轮及第二叶轮的轮毂至叶尖进行插补。

摘要： 一种具有复合式水轮机的水轮机设备，其包括第一水轮机和第二水轮机，第一水轮机设置在出水口处，第二水轮机设置在第一水轮机下方，第一水轮机和第二水轮机都包括水轮机叶轮、水轮机轮毂，水轮机轮毂设置在水轮机的圆心位置，水轮机叶轮均匀分布在水轮机轮毂上，第一水轮机的叶轮比第二水轮机的叶轮直径大，水轮机叶轮包括第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶，第一扇叶设置在水轮机轮毂边缘，第二扇叶与第一扇叶连接，第一扇叶与第二扇叶的形状相同，第一扇叶呈弯曲状，第二扇叶反向安装在第一扇叶上，第一扇叶和第二扇叶连接呈S型，第三扇叶设置在第一扇叶和第二扇叶的连接处，第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶之间呈Y字形，叶轮机扇叶一体成型。

摘要： 本发明提供反转式水泵水轮机的优化设计方法。本发明示例性实施例的反转式水泵水轮机的优化设计方法包括：第一叶轮，包括第一叶片；以及第二叶轮，以与第一叶轮隔开规定距离的方式配置，第二叶轮包括多个第二叶片，反转式水泵水轮机的优化设计方法包括：对反应变量及对上述反应变量的反应变量值产生影响的设计变量进行选择的步骤；对设计变量编制正交表的步骤；通过数值分析来从上述正交表中导出上述反应变量值的步骤；以及利用多个反应变量值来计算最佳设计变量值的步骤。

摘要： 本发明提供了一种水轮机调速器用主令控制开关、水轮机调速器及水轮机，其中，水轮机调速器用主令控制开关包括光电开关和连接在控制开关上的接触板，所述光电开关的外侧罩设有密封的保护外壳，还包括用于触发光电开关的触发机构；所述触发机构包括反光板、转轴和接触杆；其中，所述转轴转动连接在保护外壳上，所述反光板和接触杆分别连接在转轴的两端，且所述反光板和接触杆分别位于保护外壳的内侧和外侧；所述反光板与光电开关的位置相对应；所述接触杆与接触板的位置相对应；还包括用于接触杆复位的复位机构。本发明解决了现有技术中水轮机的运行环境存在大量油污和粉尘，杂质很容易误触光电开关，不能准确获得叶片实时位置的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种改善水泵水轮机运行稳定性的导叶设计方法和水泵水轮机，其特征在于，对水泵水轮机的活动导叶进行以下两方面的优化：1)通过分析座头鲸鳍状肢截面实测数据，以EPPLER 1214为基础翼型构建活动导叶，相比以传统NACA翼型为基础构建的活动导叶，新导叶能够有效改善水泵水轮机的反S特性；2)参照座头鲸鳍状肢前缘突起结构，在以EPPLER 1214翼型为基础生成的仿生导叶前缘处设置2‑3个突起，前缘突起能够有效减轻水泵水轮机无叶区低频压力脉动。本发明能够有效改善水泵水轮机的反S形特性，提高运行稳定性。

摘要： 本发明公开了一种轴流式水轮机配水装置及水轮机节能设计方法，属于水电机组节能设计领域，包括轴流式水轮机，轴流式水轮机安装于水轮机配水装置的下方，轴流式水轮机的尾部安装有尾水排水管，轴流式水轮机的内部布置有水轮机多级叶轮，水轮机多级叶轮用于提高轴流式水轮机的效率，水轮机配水装置包括多个配水动叶，配水动叶环形设置在水轮机主轴的外侧，水轮机配水装置与调速器连接，调速器与控制柜连接，水轮机配水装置的上方与上水库之间设置有闸门。当水电机组运行时，投入轴流式水轮机配水装置，提高能量利用率，增发电量，提升水电站的经济效益水平。

摘要： 本实用新型提供了一种水轮机调速器用主令控制开关、水轮机调速器及水轮机，其中，水轮机调速器用主令控制开关包括光电开关和连接在控制开关上的接触板，所述光电开关的外侧罩设有密封的保护外壳，还包括用于触发光电开关的触发机构；所述触发机构包括反光板、转轴和接触杆；其中，所述转轴转动连接在保护外壳上，所述反光板和接触杆分别连接在转轴的两端，且所述反光板和接触杆分别位于保护外壳的内侧和外侧；所述反光板与光电开关的位置相对应；所述接触杆与接触板的位置相对应；还包括用于接触杆复位的复位机构。本实用新型可用于准确获得水轮机叶片的实时位置。