【摘 要】
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水力机械内部低压区域演变成蒸汽空泡的过程称之为空化,空化会导致内部流场紊乱。随着空化的进一步发展,空泡会由叶头区域蔓延到叶尾区域,空化不仅会降低水力机械的水力效率,影响机组的正常运行,更会影响水力机械的使用寿命。本文以一离心泵为研究对象,提出了一种在叶片头部设置穿孔来抑制离心泵空化的方法。利用计算水动力学与理论分析相结合的方法研究了设计工况,变工况下离心泵外特性、内部流场、和空化初生空泡体积变化情
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水力机械内部低压区域演变成蒸汽空泡的过程称之为空化,空化会导致内部流场紊乱。随着空化的进一步发展,空泡会由叶头区域蔓延到叶尾区域,空化不仅会降低水力机械的水力效率,影响机组的正常运行,更会影响水力机械的使用寿命。本文以一离心泵为研究对象,提出了一种在叶片头部设置穿孔来抑制离心泵空化的方法。利用计算水动力学与理论分析相结合的方法研究了设计工况,变工况下离心泵外特性、内部流场、和空化初生空泡体积变化情况。通过改变穿孔面积、穿孔组合形状,建立了10种叶片穿孔方案及模型,重点讨论了不同穿孔方案对离心泵空化抑
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作为一种通用液体输送提升设备,低比转速离心泵以其小流量高扬程的特性被广泛应用于不同领域之中。其所输送的介质中除了液相,还会存在一定量的固相,这不仅让离心泵内部的复杂流动更加难以预测,还会使其过流部件严重磨损,影响运行的稳定性。长此以往,不仅会导致低比转速离心泵生命周期的缩短,还会使其长期在偏工况状态下运行造成能源浪费。因此,固液两相介质对低比转速离心泵内部流动的影响仍需进一步研究。通过对国内外研究
渔子溪水电站水轮机机组运行过程中,水轮机振动大、水轮机转轮叶片出现裂纹及掉块、不能满导叶开度运行等缺陷问题,大大降低了水轮机的使用寿命,危及到水力机组的安全运行,造成电站经济损失。本研究对渔子溪水电站混流式水轮机在部分典型导叶开度工况下的内部流动特性、流固耦合特性、空化特性进行了研究,为解决渔子溪水电站水轮机的缺陷问题以及其它水轮机优化设计提供重要参考。其主要研究工作及成果如下:1.对渔子溪水电站
离心泵作为一种把机械能转化为流体动能的通用机械,广泛应用于工业、农业和航空航天等领域,因此离心泵高效、稳定、安全运行尤为重要。离心泵的叶轮是离心泵的关键过流部件,叶片出口安放角作为叶轮的重要几何参数,其选择是否合理直接决定了离心泵的性能。高速旋转的离心泵转子与泵内部流体相互作用,导致离心泵发生异常振动,严重的还会发生结构的破坏。因此本文对不同叶片出口安放角的离心泵在双向流固耦合作用下进行了多工况的
泵是一种应用广泛的机械设备,常应用于能源、水利等行业。我国水资源丰富,水利行业对泵的需求量较大,但我国的大多数河流含沙量较高,泵在输送流体的过程中会夹杂泥沙等固体颗粒,而泥沙颗粒的存在必定会加大离心泵的振动和噪声,增加过流部件的磨损。在众多叶片式泵中,结构简单和运行稳定的离心泵,常被运用于固液两相流条件下的流体输送,而叶片作为离心泵的关键部件,其形状对离心泵的性能影响较大。因此,在实际的生产应用中
高速离心泵具有小流量、高扬程而不需要多极化的优点,因而被广泛的使用到高层建筑物的消防、化工、航天和水利等领域。由于水质的原因,泵在输送的过程中时常会伴随着泥沙等固体颗粒,当高速泵输送固液两相介质时,由于液相与固相两种介质的相互作用、相互影响,使机械内部的流动异常复杂,过流部件的磨损和振动等严重地影响着泵的性能和寿命。本文以一台比转速为67的高速泵,基于Mixture多相流模型,分析了不同流量、不同
随着我国清洁能源的开发与利用,水电行业从上世纪中叶就已经开始大规模建设。水轮机作为水电站的核心部件之一,其安全运行问题也被更加重视。水轮机在运行过程中,水轮机顶盖与座环将受到巨大的水压力和冲击力的作用,而联接水轮机顶盖与座环的螺栓是保证水轮机安全稳定运行的重要紧固件,是保证顶盖封水性能的关键部件之一。一旦联接螺栓失效,则会造成水淹厂房,机毁人亡甚至厂毁人亡的严重后果。因此,开展水轮机顶盖与座环联接
水电机组在运行时常出现振摆异常、水压脉动超标等情况,引起诸如转轮叶片开裂、水轮机啸叫、厂房振动、机组损坏等一系列机组不能稳定运行的问题,甚至可造成不同程度的生命财产损失,故对水轮机安全稳定运行问题研究,具有重要意义。水轮机的稳定性试验测试项目有多种,但其稳定性问题的评估,通常用振动、摆度和压力脉动这三个指标来衡量。水轮机偏工况运行是多能互补联合发电系统中经常性的运行状态,为研究机组在各试验工况下的
在我国多泥沙流域上,各大中型水电站中泥沙颗粒对水轮机存在不同程度的磨损影响。尤其在汛期河流输沙量为全年的77%以上,故汛期水轮机在多泥沙河流上遭受泥沙磨损问题十分严重。水轮机作为水电站的核心设备,泥沙磨损会使机组产生振动,效率降低,检修周期缩短等危害。尤其是汶川大地震后,造成岷江沿岸水土流失加剧,使得岷江河流输沙量迅猛增加,导致岷江流域水电站水轮机泥沙磨损进一步严重。因此水轮机泥沙磨损研究对寻求有
随着水电的大力开发,水电站变压器的数量逐年增加,变压器故障易引发火灾。细水雾灭火技术在变压器消防灭火中对环境污染小,同时对防护对象破坏性小。因此,细水雾在水电站变压器灭火消防中具有重要作用。细水雾喷嘴是细水雾灭火系统中的主要部件之一。但由于细水雾灭火喷嘴结构复杂,且喷嘴外部环境多变,使得喷嘴内外流场中流体流动极为复杂。然而,关于细水雾喷嘴设计、数值模拟及试验研究的相关文献依然不足。针对国内外研究现
抽水蓄能电站具有削峰填谷、调频、调相、事故备用等多种功能,而且它也是目前唯一可以大规模商业应用的蓄能技术,因此抽水蓄能电站在我国电力系统中发挥着越来越重要的作用。水泵水轮机是抽水蓄能电站的核心部件,其调相运行是抽水蓄能机组工况转换中一个重要的流程。调相机组可以为电网提供或吸收无功功率,达到稳定电网电压的目的。在水泵工况起动或调相运行过程中,水泵水轮机无叶区会产生水环并随转轮一起高速旋转,水环对调相