【摘 要】
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近年来,随着水轮机组单机容量及转轮直径的不断增大,电站已经不再片面追求高效率,而是把运行稳定性放在首位。圆筒阀作为一种新型的进水阀,它是安装在水轮机的固定导叶和活动
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近年来,随着水轮机组单机容量及转轮直径的不断增大,电站已经不再片面追求高效率,而是把运行稳定性放在首位。圆筒阀作为一种新型的进水阀,它是安装在水轮机的固定导叶和活动导叶之间,它能够起到止水阀的作用,可以阻止水流通过活动导叶,对于泥沙含量高的电站,在机组停机时,能够很好的保护导水机构,避免由于间隙空化和泥沙磨损造成的导叶漏水量过大。此外,当机组事故甩负荷时,如果调速器失灵,机组发生飞逸,圆筒阀是可以动水关闭的,避免了水轮发电机组长时间的处于飞逸状态,从而保护了机组的安全。因此对混流式水轮机圆筒阀进行研究十分必要。论文以某个投标项目为例,应用商业CFD软件CFX14.0对水轮机全流道的三维流动进行了数值计算,通过CFD数值模拟获得了在不同水头和流速下圆筒阀所体现的水力特性,并由此得到特定水头和流速范围下圆筒阀的最优几何外形;对机械液压控制装置的研究开发;对圆筒阀本身和水轮机顶盖、座环等部件的相关结构进行了研究,结合圆筒阀筒体的导向结构、筒体的刚强度及屈曲分析、筒体固有振动频率等方面确定筒体的结构尺寸。已经能够运用CFD分析计算圆筒阀在关闭过程中流道内速度场、压力场的变化情况、圆筒阀阀体内外表面的压力特性以及周围流场变化、圆筒阀在关闭过程中阀体的受力情况进行分析计算;最后通过模拟试验,试验结果表明在模拟试验中,圆筒阀操作机构功能正常,圆筒阀同步性好,动作过程无卡阻;能够进行真机的圆筒阀结构及水轮机的相关部件的设计,以及对圆筒阀机械液压控制装置的成果已经能够用于真机水轮机的设计。
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