一、九子溪电站水轮机增容改造（论文文献综述）
刘纯虎[1]（2019）在《中小型混流式水轮机增容改造分析》文中进行了进一步梳理针对新疆红山嘴三级水电站原水轮机转轮模型老旧、偏离最优工况运行、机组效率低下、机组稳定性差、过流部件磨蚀严重,已影响到电站的安全运行和经济效益,选择转轮换型并对局部流道进行优化作为本次增容改造的研究思路,目的是提高水轮机的性能指标、保证运行稳定性及流道的合理匹配,尤其是机组额定出力从8.75MW扩增到11MW,并具备10%的超发裕度。首先,在综述国内外相关水电站扩容改造文献基础上,结合本电站水流多泥沙特点以及改造的限制要求来确定合理的比转速,并按比转速对其它选型设计参数进行了选择,确定以A773b模型转轮作为改造的目标转轮,改造后水轮机型号为HLA773b-LJ-153。通过能量指标分析、稳定性分析、空化性能分析,同时对流道参数的对比初步对流道的匹配性进行预判,以此初步分析选型设计方案的合理性。其次,通过采用标准k-ε湍流模型,进行三维定常湍流计算,通过对蜗壳及导叶分析,对固定导叶安放角进行优化,使蜗壳的来流角度、固定导叶和活动导叶之间的匹配性更加合理化,同时对改造后水轮机全通道选取两个典型工况进行CFD数值模拟:最优工况,水轮机效率为93.38%,输出功率12556k W,额定工况,水轮机效率为91.72%,输出功率为12610k W,输出功率和效率达到增容改造设计要求;在最优工况及额定工况下,全通道内流线均匀,流场流态良好,表面压力过渡均匀、分布良好,由此可以判断采用HLA773b-LJ-153的作为本次增容改造选型设计方案合理,可用于水轮机的实际改造。
叶翔敏[2]（2018）在《基于CFD的四叶片贯流式水轮机增容改造研究》文中研究表明本文针对部分老旧水电站出现的出力不足的现象,以某四叶片灯泡贯流式模型水轮机为研究对象,利用全流道定常数值模拟来分析轮毂比的改变对灯泡贯流式水轮机能量性能的影响,并通过非定常计算来得到流道内稳定性的改变情况,从而验证了轮毂比的改变能达到灯泡贯流式水轮机的增容改造效果,这一研究具有实际工程意义。本文的主要结论为以下几个方面:首先,对5种轮毂比方案的水轮机进行了全流道定常数值模拟,分析了 3种工况下水轮机的能量性能变化情况,研究结果表明:随着轮毂比的减小,水轮机流量增大,从而过流能力增强,而水轮机效率逐渐降低。轮毂比减小至0.33时出力最大,再减小轮毂比会导致水轮机出力的下降。同一工况下,轮毂比越小,活动导叶受力面靠近尾部区域的水流流态得到改善。而轮毂比在一定范围内减小时,能够改善叶片受力面的压力分布梯度并减轻吸力面低压空化面积,提升了桨叶能量转换的效率。此外,当轮毂比极小时,尾水管中会出现明显的回流,特别是在小流0.330量工况下,会伴随着涡带的产生。接着,初步分析得出-轮毂比的减小会减轻因卡门涡引起的绕流部件产生共振的可能性,为延长过流部件的疲劳寿命提供了有利条件。其次,对轮毂比0.38与轮毂比0.33方案进行了全流道非定常数值模拟,分析了两种工况下水轮机流道内稳定性的变化情况。研究结果表明:转轮区压力脉动受轮毂比和流量的影响,两种方案转轮区各监测点的压力脉动幅值主频都为16倍转频,但当轮毂比在一定范围减小时,监测点的压力脉动幅值也会随之减小,并能够改善次频成分的复杂性。此外,轮毂比与流量的改变会对尾水管内部流动产生影响,当流量减小时会引起尾水管回流与涡带的出现。除最优工况下轮毂比0.38方案外,其余各工况各方案压力脉动频率均主要由0.3fn与16fn组成,但是当流量减小时,低频压力脉动的幅值大大增加并超过原来的主频代替其成为新的主频。在小流量工况下,轮毂比0.33方案尾水管各监测点的压力脉动幅值比轮毂比0.38方案更小,且压力脉动频率成分的复杂性得到一定改善。最后,综合分析比较可以得出轮毂比0.33方案为最优方案,其在满足一定水力参数以及稳定性的前提下可以达到该四叶片贯流式水轮机增容改造的目标。
方璞[3]（2017）在《安康水电厂水轮机技术改造的水力设计与模型试验研究》文中研究表明安康水电站建于上世纪八十年代,经过多年运行,设备老化问题日益严重,机组运行过程中,暴露出众多问题,严重威胁机组设备的运行安全,因此,安康水电站机组改造势在必行。本文系统地研究了国内外水轮机改造方面的研究进展,指出了当前水轮机改造过程存在的问题及遇到的一些挑战,着重介绍了当前国内外的在水轮机数值计算领域一些研究进展,指出了进行水轮机改造的必要性和可行性。针对安康水电站水轮机运行的具体问题,本文通过数值模拟分析的方法从多个设计方案中选取最优的设计方案,将最优的设计方案和原型水轮机进行了数值模拟研究,分别从蜗壳、双列叶栅、转轮及尾水管等方面将数值计算结果进行了对比。对优化前后的整机装置水力损失进行了比较分析,结果显示优化后的整机的水力损失较优化前的水力损失略高,其差值在0.2%左右。综合优化前后的水轮机的数值计算结果,优化后的水轮机各方面性能均优于优化后的水轮机。对优化后的水轮机进行了模型试验,分别进行了能量实验、空化试验、流态观测试验、压力脉动试验等试验。试验结果显示优化后的水轮机转轮的最优效率达到94.50%,压力脉动水平突出,整个运行范围无叶区最大压力脉动7%,尾水管最大压力脉动9.5%,而且都发生在最低水头57 m,这个水头段最低压力脉动多在12%附近。在额定水头保持76.2 m不变的情况下,水轮机出力从204 MW增大到224.4 MW,增加幅度达10%。试验证明安康水电站水轮机的改造是成功的。
田亚平[4]（2017）在《基于数值模拟的水轮机增容改造研究》文中研究表明对已建具有增容潜力的水电站机组更新改造,成本小、收效快,社会经济效益可观。运行多年的部分中小型电站普遍存在着技术指标落后、制造质量差、过流部件磨损严重、设备年久失修、发电量逐年减少等问题,不仅浪费大量的水力资源,而且影响着电站的安全运行。目前CFD技术发展迅速,成果显着,达到了工程应用水平。探究如何应用CFD这一先进工具对老旧电站的水轮机进行增容改造具有重大现实意义。本文针对青海古浪堤水电站HL741-WJ-84水轮机在实际运行中出现的问题,“量体裁衣”式制定增容改造方案。首先对比分析诸多较优模型转轮,初步选取目标转轮;然后根据水轮机既定通流部件的几何约束条件对所选目标转轮进行一定改型,使转轮既保持本身优良性能又满足电站改造要求。鉴于小型卧式水轮机在汛期运行时出现转轮被杂物频繁堵塞而影响正常发电的情形,从增加水轮机出力与过流能力的角度出发,采用在改型转轮基础上减少三个叶片后制造新转轮的方案对原水轮机增容改造。以CFD为基础探究可用于水轮机实际改造的数值计算及水力性能估测方法,对改造结果进行数值验证并分析水流流态是否均匀合理以达到定性指导和评价改造方案的目的。本文基于流场数值计算,分析水轮机增容改造前后的流场,预估机组的整体性能。通过求解Reynolds时均N-S方程,在FLUENT中选取标准κ-ε湍流模型并采用SIMPLE算法,对改造前后的水轮机全流道进行流场计算,模拟改造前后的水轮机在四个典型工况下运行时的流动状况,求得各个工况下水轮机整体及各通流部件内的流动信息,获得改造前后水轮机水动力学的特性差异,给出了水轮机更换转轮改造后效率和出力随导叶开度变化的规律。改造后水轮机整体流动均匀、流态分布合理,几乎不存在流场的扰动。蜗壳中水流流动平稳顺畅,过流能力增强,不存在压力与速度突变等不稳定现象;叶片的数值计算结果表明,减少叶片数对叶片背面压力分布影响较大,转轮在各工况下运行时因叶片背面负压产生的翼型空蚀较原HL741转轮有所改善,但叶片背面靠近下环处进口段极小区域存在空蚀性能恶化的现象,为安全起见可对该区域采取一定的抗空蚀措施;尾水管在原最优工况与较大开度之间的流动状况均匀稳定,偏心涡带减弱,整体流线顺畅,流动性能、水力性能等要优于改造前;改造后水轮机最优工况点偏向大流量区,机组增容幅度可达13%,效率达到91%。本文所得结果可用于HL741-WJ-84水轮机的实际改造并指导电站的运行。
岳巧萍[5]（2016）在《HL638-WJ-84水轮机内流分析及增容改造》文中研究说明通过更换新型转轮来增容改造,预期性能和增容效果明确,是水轮机增容改造的首选方案。无新型转轮可替代时,对大型机组而言可以委托研发部门研发新型水力模型,而中小型机组受制于昂贵的研发成本只能选择放弃。近年来,CFD软件的应用日益普及,为预测水轮机性能提供了良好的数值模拟平台。青海省唯哇水电站丰水季节存在大量弃水现象,1#机组水轮机额定出力远小于其发电机额定出力,水能资源和机组条件提供了增容改造的必要性和可能性,本文根据其HL638-WJ-84水轮机增容改造的需求,提出了减少叶片数且切割叶片出水边来增加水轮机过流能力的改型方案,尝试了用CFD数值模拟分析方法来预估改型效果,以期达到用CFD技术比较准确地指导增容改造工作之目的。根据计算结果,在最优工况下,改造后转轮效率会降低1%,出力会增加139kW；在限制工况下,出力会提高362kW,说明改造后转轮出力比改造前会增加16.35%,可以达到很好的增容效果。据此方案增容改造,机组实际增容达23%。由于多种因素影响,水轮机最大出力CFD计算结果比实际改造结果偏小近7%,但这已表明用CFD模拟计算结果可以半定向指导中小型水轮机增容改造工作,当然也表明还需进一步研究提高模拟精度的方法。虽然无法得到水轮机全特性试验曲线,但对运行于唯一单位转速下的径流式水电站而言,已能够满足实际增容工作需求。本文分别选取了水轮机四个典型工况点（小流量工况、最优工况、限制工况和大流量工况）,采用标准k-ε紊流模型以及SIMPLEC算法进行数值模拟。计算表明：限制工况下改造前叶片进水边背面靠近上冠和上环处均存在局部高压,叶片背面靠近出口处存在局部低压,改造后进口边背面局部高压消失但出口边背面局部低压面积有所增加,说明改造后叶片背面出口处的空化增强空蚀性能有所下降；改造后水轮机最优效率区向大流量区域偏移,改造后水轮机过流能力增大。
祝双桔[6]（2015）在《渭沱电站机组技术改造》文中研究说明渭沱水电站位于重庆市合川区渭沱镇,距涪江汇入嘉陵江的汇合口约23km,是以发电为主,兼航运的综合水利工程。渭沱电站原装有两台灯泡贯流式机组,设计水头:Hp=8.5m,最大水头:Hmax=11.0m,最小水头:Hmin=3.0m,装机容量:2×15MW。2005年开始在渭沱电站下游嘉陵江上新建一草街航电枢纽,建成后草街电站运行正常水位203.0m,导致渭沱水电站不足3m的毛水头,如对原机组不作改造,在此工况下不能发电,不仅渭沱水电站将报废,而且还将安排专门的人员对船闸的运行、维护进行管理。为使国有资产保值增值,充分合理利用渭沱电站剩下的3m左右水头,要求论证渭沱电站在此工况下进行机电设备技术改造的可行性。技术改造方案不仅满足充分利用渭沱电站的水力资源,而且尽量降低成本。要求渭沱电站机电设备技改成功后,既能有效利用已建成的溢流坝、泄洪闸、厂房、船闸等设施,又能充分利用区间2-4m的水头。具体研究内容和结论如下:1充分分析渭沱电站改造前、后的水力资源基本情况,进行多方案比较分析,确定利用原水轮机流道,将水轮机四叶片改造成两叶片的水轮机改造方案。结合九十年代安德里茨水电针对渭沱电站生产水轮机的模型试验结果,并经技术经济比较可以得出,利用现有流道以及水轮发电机组,只将转轮由四叶片改为两叶片,并保留原水轮机轮毂、转轮直径不变,对不用的两个原浆叶位置用同轮毂线型一致的轮毂盖密封的方法具有可行性。在此基础上要求制造厂在安德里茨三叶片转轮试验的基础上开发二叶片转轮。2渭沱电站机组改造的实施方案,其中包括渭沱电站技施设计以及模型试验与真机安装。研究结果表明:渭沱电站改造后水轮机轴向水推力、空蚀或磨蚀损坏保证、飞逸特性、调节保证、运行稳定性和噪声保证、可靠性保证及主要部件受力情况等不会发生对运行不利的情况,证明两叶片转轮机组性能参数可靠,符合渭沱水电站改造的实际情况。在初步设计中建议加强机组改造模型试验及验收工作,重点研究水轮机能量指标和两叶片机组振动问题,制造厂应通过模型试验对以上两项参数作出承诺,确保在渭沱电站改造后实现稳定运行。3真机振动特性测试。为验证改造方案的正确性,对机组的振动进行试验监测分析,从整个试验监测的数据看,机组的运行状况良好,机组的振摆数据都在国标规定的范围内,改造后尾水管的振动有所减小,机组带负荷过程中,没有明显的振动区,机组从空转、空载、带负荷的整个过程,机组振摆数据都符合国家标准。机组的轴系受力分析,从整个试验监测的数据看,机组的运行状况良好,机组的振摆数据都在国标的范围以内。本文的研究成果可为今后开发超低水头的水力资源以及推广与应用两叶片的灯泡贯流式机组提供一定的指导。
李松,牟玉雷[7]（2010）在《同轴发电机运行技术分析和探讨》文中研究说明大小不等、容量相差较大的两发电机串于同轴运行时,其在并网方法、功率调节、稳定运行、事故处理等方面与常规发电机组有着明显区别。以渔子溪电站为例,对同轴发电机相关理论和运行技术作一分析与探讨。
温小丽[8]（2010）在《HLA835-LJ-305转轮增容改造应用》文中进行了进一步梳理介绍了紧水滩电站水轮机转轮增容改造选型及改造采用的新工艺、新材料,在电站工况不变、未采取其他措施情况下,改造后新转轮出力增加10%以上,转轮振动区由原转轮的2个减少为1个,机组在近4 a的运行中无明显汽蚀、裂纹,抗空蚀性能优于原转轮。
邵翔宇[9]（2010）在《在CFD基础上分析叶片出水边切割对转轮性能的影响》文中研究说明铁吾水电站位于青海省黄南藏族自治州同仁县境内,其2#机组为HL220-WJ-71水轮机。由于已经运行了20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1250KW发电机先期已增容达到了1600KW,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2#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2#机组HL220-WJ-71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CFD技术研究机组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,出力增加到1337.8KW；并根据流场计算的结果,利用有限元技术分析改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2#水轮机转轮的一阶频率与导叶出口脱流引起的脉动频率较为接近,卡门涡的频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。
张文斌[10]（2007）在《蚌埠闸水电站技改增容方案研究》文中提出本文结合安徽省蚌埠闸水电站的具体情况，研究和探讨了中小型水电站老机组技改增容的关键技术，设计出技改增容的总体方案。论文的所研究的主要内容包括以下几个方面：研究了水电站技改增容的两个关键技术：（1）水轮机转轮的优化设计；（2）微机励磁装置设计。对水电站的技改增容技术进行了探讨，包括水轮机转轮更换、发电机改造、励磁装置更换和其他辅助设施更新改造。同时借鉴国内外的成功经验，强调对新材料、新工艺和新技术的应用。通过水电站技改增容的效益分析，认为此方案在技术上是可行的，在经济上是合理的。提出了转轮室汽蚀修复技术，填补了蚌埠闸水电站在这方面的技术空白。论文的最后提出了展望确定今后的发展方向。
二、九子溪电站水轮机增容改造（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、九子溪电站水轮机增容改造（论文提纲范文）
（1）中小型混流式水轮机增容改造分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外增容改造研究现状 |
| 1.3.1 国外增容改造研究现状 |
| 1.3.2 国内改造研究现状 |
| 1.4 水轮机增容改造的主要方式 |
| 1.4.1 机组增容途径 |
| 1.4.2 增容改造的方式 |
| 1.4.3 通过转轮修型进行增容改造 |
| 1.5 研究内容与主要工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 电站基本情况及增容改造需要考虑的问题 |
| 2.1 电站运行的主要参数和运行条件 |
| 2.2 增容改造的必要性 |
| 2.3 增容改造目的及要求 |
| 2.4 增容改造需要考虑的问题 |
| 2.4.1 增容改造面临的困难 |
| 2.4.2 增容改造的基本原则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水轮机增容改造可行性分析 |
| 3.1 水轮机初步选型设计 |
| 3.1.1 参数定义 |
| 3.1.2 增容改造的可能性分析 |
| 3.1.3 水轮机参数选择 |
| 3.1.4 选型设计结论分析 |
| 3.2 水轮机稳定性分析 |
| 3.2.1 A773b模型转轮水力分析 |
| 3.2.2 水头比值范围对机组稳定的影响 |
| 3.2.3 比转速的选择对运行稳定性影响 |
| 3.2.4 尾水管压力脉动对稳定性影响 |
| 3.2.5 机组尺寸对水力稳定性影响 |
| 3.2.6 机组运行调度对稳定性的影响 |
| 3.3 水轮机空蚀性能 |
| 3.3.1 关于空化系数σ以及空化安全系数K_σ选取 |
| 3.3.2 关于空化安全系数K_σ的选取 |
| 3.3.3 确定空化系数基准面的选取 |
| 3.3.4 空化性能比较 |
| 3.4 水轮机过流部件几何参数匹配性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CFD数值分析 |
| 4.1 CFD数值分析基本理论概述 |
| 4.1.1 流体力学基本方程 |
| 4.1.2 湍流模型的选择 |
| 4.1.3 控制方程的离散 |
| 4.1.4 设置边界条件 |
| 4.1.5 流场数值计算方法 |
| 4.2 几何模型建立及网格划分 |
| 4.3 CFD数值计算分析 |
| 4.3.1 蜗壳及导叶分析 |
| 4.3.2 导叶优化设计 |
| 4.3.3 全通道数值计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A A773b模型试验数据 |
（2）基于CFD的四叶片贯流式水轮机增容改造研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水轮机增容改造研究的现状 |
| 1.2.2 CFD技术在水轮机增容改造中的应用 |
| 1.3 水轮机增容改造的必要性 |
| 1.4 水轮机增容改造的可行性 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 2 数值计算方法及网格划分技术 |
| 2.1 数值求解方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流数值模拟方法 |
| 2.2 网格划分技术 |
| 2.2.1 结构化网格 |
| 2.2.2 非结构化网格 |
| 2.2.3 混合网格 |
| 2.2.4 网格质量评价标准 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 水轮机过流部件的几何模型的建立及网格划分 |
| 3.1 水轮机过流部件几何模型的建立 |
| 3.1.2 活动导叶的几何建模 |
| 3.1.3 叶片的几何建模 |
| 3.1.4 尾水管的几何建模 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.2.1 计算域网格划分 |
| 3.2.2 网格无关性验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 轮毂比对灯泡贯流式水轮机能量性能的影响 |
| 4.1 灯泡贯流式水轮机的基本结构 |
| 4.2 灯泡贯流式水轮机的的工作特性 |
| 4.3 转轮轮毂比改型方案 |
| 4.4 计算工况的选取 |
| 4.5 定常数值计算 |
| 4.5.1 数值计算边界条件设置 |
| 4.5.2 计算结果分析 |
| 4.6 轮毂比改变对机组运行中卡门涡的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 轮毂比对灯泡贯流式水轮机稳定性的影响 |
| 5.1 非定常数值计算边界条件设置 |
| 5.2 监测点的设置 |
| 5.3 计算结果分析 |
| 5.3.1 转轮压力脉动分析 |
| 5.3.2 尾水管压力脉动分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）安康水电厂水轮机技术改造的水力设计与模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内有关水轮机改造的研究现状 |
| 1.2.2 国外有关水轮机改造的研究现状 |
| 1.2.3 水轮机数值计算的研究进展 |
| 1.3 水轮机改造的必要性和可行性 |
| 1.3.1 水轮机改造的必要性 |
| 1.3.2 水轮机改造的可行性 |
| 1.4 论文的主要工作与结构安排 |
| 2 数值计算的理论基础 |
| 2.1 湍流模型 |
| 2.1.1 标准k-ε模型 |
| 2.1.2 k-ωSST模型 |
| 2.1.3 SAS-SST模型 |
| 2.2 网格划分 |
| 2.2.1 结构化网格 |
| 2.2.2 非结构化网格 |
| 2.3 数值计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 安康水电站水轮机的改型设计与数值分析 |
| 3.1 电站概况 |
| 3.1.1 电站背景 |
| 3.1.2 电站基本参数 |
| 3.2 模型水轮机装置流道图对比 |
| 3.3 水轮机通流部件水力设计与CFD分析 |
| 3.3.1 蜗壳内部流动的CFD分析 |
| 3.3.2 双列叶栅优化和CFD分析 |
| 3.3.3 尾水管内部流动的CFD分析 |
| 3.4 转轮叶型优化设计与CFD分析 |
| 3.5 整机装置水力损失比较分析 |
| 3.6 建立全流道数值模型及方案筛选 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 模型试验台和模型水轮机 |
| 4.1 模型试验台 |
| 4.1.1 试验台概述 |
| 4.1.2 试验台主要参数 |
| 4.1.3 试验测试仪表 |
| 4.2 模型水轮机 |
| 4.2.1 模型水轮机概述 |
| 4.2.2 模型转轮尺寸 |
| 4.3 计算公式及重要常数 |
| 4.3.1 计算公式 |
| 4.3.2 重要常数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模型水轮机的实验验证 |
| 5.1 能量试验 |
| 5.1.1 试验雷诺数 |
| 5.1.2 试验条件 |
| 5.1.3 效率试验结果 |
| 5.1.4 出力特性与超发特性 |
| 5.2 空化试验 |
| 5.2.1 试验条件 |
| 5.2.2 临界空化系数试验 |
| 5.2.3 初生空化系数试验 |
| 5.2.4 电站空化系数计算 |
| 5.2.5 空化试验结果 |
| 5.3 流态观测试验 |
| 5.3.1 流态观测试验内容 |
| 5.3.2 叶道涡观测 |
| 5.3.3 叶片进口边空化初生观测 |
| 5.3.4 卡门涡观测 |
| 5.4 压力脉动试验 |
| 5.4.1 压力脉动试验条件 |
| 5.4.2 压力脉动试验结果 |
| 5.5 变空化系数压力脉动试验 |
| 5.6 飞逸转速试验 |
| 5.7 蜗壳差压测流试验 |
| 5.8 补气试验 |
| 5.9 轴向水推力试验 |
| 5.10 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）基于数值模拟的水轮机增容改造研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中小型水电站现状及增容改造前景 |
| 1.2 中小型水电站的增容改造方法 |
| 1.2.1 基于转轮换型的改造方法 |
| 1.2.2 基于改型设计的改造方法 |
| 1.2.3 发电机的增容改造 |
| 1.3 本课题所研究的主要内容 |
| 1.4 本课题的研究意义 |
| 1.5 本章总结 |
| 第2章 水轮机内部流场研究方法简介 |
| 2.1 计算流体动力学概述 |
| 2.2 CFD通用软件介绍 |
| 2.2.1 流场计算分析软件-FLUENT |
| 2.2.2 网格划分软件ICEM-CFD |
| 2.3 水轮机内部流动的控制方程及离散方法 |
| 2.3.1 水轮机内部流动的控制方程 |
| 2.3.2 控制方程的离散方法 |
| 2.4 湍流数值模拟的研究现状和发展 |
| 2.4.1 直接数值模拟方法（DNS） |
| 2.4.2 大涡模拟（LES） |
| 2.4.3 Reynolds平均法（RANS） |
| 2.5 水轮机流动的湍流模型 |
| 2.5.1 标准 κ -ε 两方程模型 |
| 2.5.2 RNG κ -ε 模型 |
| 2.5.3 Realizable κ-ε 模型 |
| 2.6 水轮机流场数值计算的常用方法 |
| 2.6.1 SIMPLE算法 |
| 2.6.2 SIMPLER算法 |
| 2.6.3 SIMPLEC算法 |
| 2.7 水轮机流动计算的边界条件 |
| 2.8 本章总结 |
| 第3章 水轮机实体模型的建立及网格生成 |
| 3.1 水轮机的基本参数 |
| 3.2 几何模型的建立 |
| 3.2.1 蜗壳几何模型的建立 |
| 3.2.2 导叶几何模型的建立 |
| 3.2.3 叶片及转轮的几何模型建立 |
| 3.2.4 尾水管几何模型的建立 |
| 3.2.5 各过流部件的装配组合 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.3.1 网格类型及特点 |
| 3.3.2 网格划分及质量标准 |
| 3.4 水轮机数值模拟的网格生成 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于数值模拟的水轮机改造 |
| 4.1 工程实例 |
| 4.2 待改型转轮的选取 |
| 4.2.1 转轮的参数比较 |
| 4.2.2 机组出力预估 |
| 4.2.3 空化性能的比较 |
| 4.3 转轮改型的技术方案 |
| 4.3.1 转轮改型措施 |
| 4.3.2 顶盖减压装置的改造 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 改造前后水轮机内部流态分布 |
| 5.1 水轮机流场计算工况点的选取 |
| 5.2 改造前后水轮机各部件的流场分析 |
| 5.2.1 改造前后蜗壳及导水机构流场计算结果及分析 |
| 5.2.2 改造前后转轮流场计算结果及分析 |
| 5.2.3 改造前后尾水管流场计算结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 改造前后水轮机能量性能分析 |
| 6.1 改造前后水轮机各部件水力损失比较 |
| 6.1.1 改造前后水轮机引水部件中的水力损失计算 |
| 6.1.2 改造前后转轮的水力损失比较 |
| 6.1.3 改造前后尾水管水力损失比较 |
| 6.2 改造前后水轮机出力与效率比较 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文目录 |
（5）HL638-WJ-84水轮机内流分析及增容改造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 国内外混流式水轮机改型的现状及发展 |
| 1.2 水轮机转轮改型的必要性和可行性 |
| 1.2.1 必要性分析 |
| 1.2.2 可行性分析 |
| 1.3 水轮机转轮改型的限制条件及新转轮选择原则 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 1.5 本课题的研究意义 |
| 2 水轮机内水流数学模型CFD基本理论 |
| 2.1 计算流体动力学基础 |
| 2.2 基于数值试验的水轮机改造的软件平台 |
| 2.2.1 流场分析软件--FLUENT |
| 2.2.2 ICEM-CFD网格划分软件 |
| 2.3 混流式水轮机数值模拟的控制方程及离散方法 |
| 2.3.1 水轮机内部流动的基本方程 |
| 2.3.2 基于有限体积法的控制方程的离散 |
| 2.4 混流式水轮机流场数值计算常用的湍流模型 |
| 2.4.1 标准k-ε模型 |
| 2.4.2 RNG模型 |
| 2.4.3 Realizable模型 |
| 2.5 流场计算算法 |
| 2.5.1 SIMPLE算法 |
| 2.5.2 SIMPLER算法 |
| 2.5.3 SIMPLEC算法 |
| 2.6 水轮机全流道三维数值模拟的边界条件 |
| 2.6.1 入口边界条件 |
| 2.6.2 出口边界条件 |
| 2.6.3 压力边界条件 |
| 2.6.4 固壁边界条件 |
| 2.6.5 耦合面条件 |
| 2.7 本章总结 |
| 3 几何模型建立及网格划分 |
| 3.1 Pro/E软件的简介 |
| 3.2 混流式水轮机各个过流部件的几何建模 |
| 3.2.1 蜗壳导叶的几何建模 |
| 3.2.2 转轮的几何建模 |
| 3.2.3 尾水管的几何建模 |
| 3.3 网格划分 |
| 3.3.1 网格分类 |
| 3.3.2 网格质量评价标准 |
| 3.4 混流式水轮机各过流部件网格生成 |
| 3.4.1 蜗壳导叶的网格划分 |
| 3.4.2 转轮的网格划分 |
| 3.4.3 尾水管网格划分 |
| 4 改造前后的水轮机内部流动计算及性能分析 |
| 4.1 水轮机增容改造方案 |
| 4.1.1 原型水轮机主要技术参数 |
| 4.1.2 混流式水轮机增容改造方案 |
| 4.1.3 HL638-WJ-84水轮机流场计算工况点的选取 |
| 4.2 改造前后转轮叶片计算结果对比分析 |
| 4.2.1 改造前后叶片工作面与背面的压力分布 |
| 4.2.2 改造前后叶片工作面与背面的速度分布 |
| 4.3 改造前后蜗壳及导水机构计算结果对比分析 |
| 4.4 改造前后水轮机尾水管计算结果对比分析 |
| 4.4.1 改造前后水轮机尾水管压力分布及速度分布 |
| 4.4.2 改造前后水轮机尾水管流线分布 |
| 4.5 改造前后水轮机性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文目录 |
（6）渭沱电站机组技术改造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及名称 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题名称 |
| 1.2 研究背景、目的及意义 |
| 1.2.1 课题研究背景 |
| 1.2.2 课题研究目的 |
| 1.2.3 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.4 本文研究的主要内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文研究的主要内容 |
| 1.4.2 本文研究的技术路线 |
| 2 渭沱电站改造前基本情况 |
| 2.1 水文地质基本情况 |
| 2.2 水轮发电机组及其附属设备基本情况 |
| 3 渭沱电站改造前期研究工作 |
| 3.1 渭沱电站改造设计参数与规范 |
| 3.1.1 设计参数 |
| 3.1.2 主要设计规范 |
| 3.2 渭沱电站电气设备改造方案制定 |
| 3.2.1 接入电力系统改造方案 |
| 3.2.2 电气主接线改造方案 |
| 3.2.3 主要电气设备的选择 |
| 3.2.4 厂用电引接方式改造方案 |
| 3.2.5 控制保护和通讯系统改造方案 |
| 3.2.6 保护配置改造方案 |
| 3.2.7 设备布置改造方案 |
| 3.3 渭沱电站水轮机改造方案设计 |
| 3.3.1 水轮机改造选型任务分析 |
| 3.3.2 灯泡贯流式水轮机选型设计的原则 |
| 3.3.3 关于叶片数对灯泡贯流式水轮机性能的影响分析 |
| 3.3.4 本电站灯泡贯流式水轮机改造方案确定 |
| 3.4 机组改造关键问题的解决方案 |
| 4 机组改造实施 |
| 4.1 技施设计 |
| 4.1.1 招标内容 |
| 4.1.2 水轮机主要参数及额定值 |
| 4.2 模型试验 |
| 4.3 安装 |
| 4.4 效果评价 |
| 5 机组振动测量 |
| 5.1 测点布置及试验工况 |
| 5.2 机组的振动及摆度测试 |
| 5.2.1 机组空转 |
| 5.2.2 机组空载 |
| 5.2.3 机组带负荷的数据及轴心轨迹 |
| 5.2.4 机组的轴系受力分析 |
| 5.2.5 结论 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号 |
| 致谢 |
（8）HLA835-LJ-305转轮增容改造应用（论文提纲范文）
| 1 改造内容 |
| (1) 转轮模型试验。 |
| (2) 水轮发电机增容可行性分析。 |
| (3) 引水系统增容可行性分析。 |
| 2 增容改造实施情况 |
| 2.1 新技术、新材料、新工艺 |
| 2.2 导水机构尺寸检查和预装 |
| 2.3 新转轮检查与安装 |
| 3 改造后运行情况 |
| 3.1 24 h试运行 |
| 3.2 机组稳定性和能量性能试验 |
| 3.3 运行3个月后开孔检查 |
| 3.4 72 h试运行 |
| (1) 电气方面。 |
| (2) 机械方面。 |
| 3.5 运行3 a后 |
| 4 结语 |
（9）在CFD基础上分析叶片出水边切割对转轮性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 本课题的背景及意义 |
| 1.3 水轮机组增容改造的现状 |
| 1.4 电站水轮机组增容改造的途径 |
| 1.5 本课题所研究的主要内容、解决的关键性问题及创新点 |
| 第2章 切割叶片出水边增容改造的可行性分析 |
| 2.1 理论分析 |
| 2.2 老电站增容改造的可能性分析 |
| 2.3 切割叶片出水边增容的工艺可行性 |
| 第3章 混流式水轮机全流道几何模型的建立与网格生成 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 构建几何模型 |
| 3.3 网格生成 |
| 第4章 混流式水轮机改造前后内部流动的数值模拟 |
| 4.1 混流式水轮机数值计算的湍流模型及算法选择 |
| 4.1.1 湍流模型介绍 |
| 4.1.2 流场计算的算法 |
| 4.1.3 湍流模型及流场计算的算法比较 |
| 4.2 混流式水轮机切割叶片出水边增容改造 |
| 4.2.1 改造方案 |
| 4.2.2 计算工况和边界条件选取 |
| 4.3 切割叶片出水边前后内部流动结果分析 |
| 4.3.1 改造前后外特性分析 |
| 4.3.2 改造前后转轮内液体流动特性分析 |
| 4.3.2.1 改造前后叶片表面压力分析 |
| 4.3.2.2 改造前后叶片表面速度分析 |
| 4.3.3 改造前后尾水管内液体流动特性分析 |
| 第5章 考虑流固耦合的混流式水轮机转轮静强度和动力学分析 |
| 5.1 混流式水轮机转轮静强度分析 |
| 5.1.1 转轮叶片有限元模型的建立及边界条件施加 |
| 5.1.2 转轮叶片强度分析结果 |
| 5.2 基于abaqus的混流式水轮机转轮模态分析 |
| 5.2.1 理论背景 |
| 5.2.2 模型建立 |
| 5.2.3 模态分析结果 |
| 5.2.4 转轮振动特性分析 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（10）蚌埠闸水电站技改增容方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概论 |
| 1.1 我国中小型水电站的发展状况 |
| 1.2 老电站技改增容的优越性 |
| 1.3 水电站技改增容的必要性和可行性 |
| 1.4 国内外水电站技改增容综述 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 技改增容方案研究 |
| 2.1 蚌埠闸水电站概况 |
| 2.2 技改增容设计要求 |
| 2.2.1 水电站技改增容设计原则 |
| 2.2.2 主要部件技改增容技术参数 |
| 2.3 技改增容方案 |
| 2.3.1 机组容量设计 |
| 2.3.2 水轮机转轮更换方案 |
| 2.3.3 发电机改造方案 |
| 2.3.4 励磁装置更换 |
| 2.3.5 辅助设备改造方案 |
| 2.4 主要设备配置说明 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 技改增容的关键技术 |
| 3.1 水轮机水力设计现状 |
| 3.1.1 概况 |
| 3.1.2 各过流部件的设计方法 |
| 3.1.3 设计方法存在的主要问题 |
| 3.1.4 转轮设计研究进展 |
| 3.2 水轮机转轮优化设计关键技术 |
| 3.2.1 准三维流动模型 |
| 3.2.2 全三维流动模型 |
| 3.2.3 叶片设计模型 |
| 3.2.4 优化设计模型 |
| 3.3 全数字微机励磁装置关键技术 |
| 3.3.1 设计特点及主要功能 |
| 3.3.2 基本原理 |
| 3.3.3 调节器硬件设计 |
| 3.3.4 调节器软件设计 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 应用分析与效益分析 |
| 4.1 水电站技改增容应用分析 |
| 4.1.1 励磁装置的安装及使用 |
| 4.1.2 定子线圈槽内的防松措施 |
| 4.1.3 转轮室空蚀修复技术应用 |
| 4.1.4 技改效果分析 |
| 4.2 水电站技改增容效益分析 |
| 4.2.1 经济效益 |
| 4.2.2 社会效益 |
| 4.2.3 提高设备运行可靠性，改善生产条件 |
| 4.3 技改增容中应注意的问题 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 结束语 |
| 主要参考文献 |
| 致谢 |
四、九子溪电站水轮机增容改造（论文参考文献）
- [1]中小型混流式水轮机增容改造分析[D]. 刘纯虎. 昆明理工大学, 2019(04)
- [2]基于CFD的四叶片贯流式水轮机增容改造研究[D]. 叶翔敏. 西安理工大学, 2018(12)
- [3]安康水电厂水轮机技术改造的水力设计与模型试验研究[D]. 方璞. 西安理工大学, 2017(12)
- [4]基于数值模拟的水轮机增容改造研究[D]. 田亚平. 兰州理工大学, 2017(03)
- [5]HL638-WJ-84水轮机内流分析及增容改造[D]. 岳巧萍. 兰州理工大学, 2016(02)
- [6]渭沱电站机组技术改造[D]. 祝双桔. 西华大学, 2015(06)
- [7]同轴发电机运行技术分析和探讨[A]. 李松,牟玉雷. 四川、贵州、云南三省水电厂（站）机电设备运行技术研讨会论文集, 2010
- [8]HLA835-LJ-305转轮增容改造应用[J]. 温小丽. 水电能源科学, 2010(06)
- [9]在CFD基础上分析叶片出水边切割对转轮性能的影响[D]. 邵翔宇. 兰州理工大学, 2010(04)
- [10]蚌埠闸水电站技改增容方案研究[D]. 张文斌. 河海大学, 2007(05)