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《中国农村水利水电》1997,(9)
全国水力机械遭受空蚀磨损的水电站多达38％，研究开发能够承受空蚀和泥沙磨损的措施是国家重点攻关科研项目。哈尔滨电机有限责任公司、哈尔滨大电机研究所经过多年的试验研究，最近开发成功一种水轮机转轮强化新工艺，能够显著提高马氏作不锈钢的耐磨蚀性能延长大修周期，减少大修次数，保证转轮叶片的安全可靠运行。研究期间曾对常用叶片材料的耐空蚀磨损性能进行系统的对比试验，采用了先进仪器对空化空蚀磨损的宏观和微观两方面进行细致分析，确定了用空蚀磨损材料应具备的组织和性能。通过大量热处理和常规性能试验，掌握了不锈钢材料… 相似文献
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含沙水流中空化促进磨损破坏机理 总被引：1，自引：0，他引：1
在对翼型试件进行空蚀、磨损及联合作用破坏研究的基础上,结合空化流场的测试及处理,研究含沙水流中水力机械过流表面空化行为促进磨损破坏的机理.对翼型表面不同位置空蚀、磨损及联合作用破坏微观形貌进行对比分析,得到了3种试验条件下微观形貌的破坏模式,确定了造成破坏模式的流场作用因素.对空化场图像进行了分析和处理,获得了翼型表面空化行为变化规律及特征.结合翼型表面破坏方式和空化场的分析,提出了在空化过程的空穴结构生长和空泡云溃灭两个阶段中,空化行为促进泥沙颗粒磨损破坏翼型试件的不同机理.在空穴结构生长阶段中,空穴结构推动颗粒加速;而在空泡云溃灭阶段,压力波或微射流则显著增大泥沙颗粒的运动速度.在两个阶段各自对颗粒速度的影响增大了联合作用的破坏能力.对翼型表面磨损及联合作用时破坏深度测量的试验结果验证了该观点. 相似文献
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水轮机磨蚀是指水轮机在汽蚀破坏与泥沙磨损的联合作用下的破坏现象，它是长期困扰运行在多泥沙河流上水电站的一个难题。多年来，不少水利水电工程技术人员和科研工作者做了大量的研究工作，从磨蚀产生的机理到防止或减轻其破坏的防护技术、以及磨蚀发生后的事后治理技术都取得了一定的进展。对我国近年来关于磨蚀研究的成果及防护、治理技术进行了归纳和综述，提出了三个方面五个环节减轻或消除磨蚀破坏的基本措施，以及对易发生磨蚀部位采用高抗磨蚀材料进行防护、治理的措施。为水电站设计、运行管理人员提供参考。 相似文献
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水轮机磨蚀一直是困扰多泥沙河流上水电站安全运行的难题,通过分析泥沙磨蚀的特性,水轮机磨蚀的破坏特征,提出了关于水轮机过流表面防护、减少过机泥沙、机组检修策略与方法等方面的水轮机泥沙磨蚀的防护措施,为我国其他多泥沙河流水轮机的磨蚀防护提供了理论依据,对提高我国水电站的安全运行和经济效益具有重要的意义。 相似文献
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水轮机磨蚀是指水轮机在汽蚀破坏与泥沙磨损的联合作用下的破坏现象,它是长期困扰运行在多泥沙河流上水电站的一个难题.多年来,不少水利水电工程技术人员和科研工作者做了大量的研究工作,从磨蚀产生的机理到防止或减轻其破坏的防护技术,以及磨蚀发生后的事后治理技术都取得了一定的进展.对我国近年来关于磨蚀研究的成果及防护、治理技术进行了归纳和综述,提出了3个方面5个环节减轻或消除磨蚀破坏的基本措施,以及时易发生磨蚀部位采用高抗磨蚀材料进行防护、治理的措施.为水电站设计、运行管理人员提供参考. 相似文献
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工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀 总被引：3，自引：0，他引：3
对工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀进行了试验,结果表明,泥沙表面缝隙中寄存有许多气核,当压力降低时气核膨胀形成气泡,进而脱离沙粒表面发生空化;当沙质、水温一定时,浑水的空化压力特性完全由站址所在地的海拔高度、泥沙质量浓度、泥沙粒径等3个要素决定;在前两个因素一定的情况下,泥沙颗粒越小,即泥沙越细时,初生空化压力与临界空化压力越高.浑水时气核数量远多于清水;浑水发生空化时,气泡溃灭引发的夹沙射流强度大于清水射流,由于这两个因素致使在含沙水流工作的水泵与水轮机,在相同的装置条件下,空蚀破坏较清水时强烈.目前,空化流场计算和空化数计算都存在着把空化压力取做海拔高度为零时清水的汽化压力的错误,使计算结果严重失实. 相似文献
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采用基于气泡动力学的两相流方法,对白鹤滩水电站百万千瓦级混流式模型水轮机进行定常、非定常空化流动分析,并与模型水轮机的空化试验结果进行比较.定常空化流动计算中采取降低尾水管出口绝对压力、减小装置空化系数的方式模拟模型水轮机空化试验过程,流道内压力、速度矢量、气体体积分布分析能够较好地预测水轮机流道内空化的发展特性、叶片空穴区域和尾水涡带空腔的发展过程.非定常空化流动分析能够准确地预测叶片空化和涡带空腔随时间的变化规律以及尾水压力脉动频率,其计算出的振动频率和振幅与试验结果比较相一致,结果显示尾水管空腔涡带随空化发展对压力脉动和机组不稳定运行的影响显著增大,压力脉动也对空化较为敏感,空化越为严重,压力脉动越严重,空化的产生加剧了水轮机内部流场的水力不稳定性. 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(12)
水电机组空蚀是影响机组出力和效率的重要因素,因此对水电机组空蚀在线监测非常必要。介绍了空蚀对水轮机的破坏机理,水电机组空蚀在线监测装置的组成及应用。空蚀监测装置可以进行实时数据采集、存储和在线监测,能分析不同工况下的空化强度指标,掌握机组空蚀的发展趋势,为指导机组检修进行了有益的探索。 相似文献
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浅析过机水流指标与水轮机的磨蚀 总被引：1，自引：0，他引：1
在我国大型水电站的巨型水轮机运转过程中,水轮机所受到的磨蚀日益严重以及磨蚀机理极其复杂的情况下。通过采集,统计,分析过机水流指标在水轮机不同磨蚀机理中的影响作用;水轮机的不同磨蚀部位,磨蚀形态以及磨蚀强度随时间的变化规律;现有的主流磨蚀公式存在的优点与不足以及不同磨蚀部位由于磨蚀机理不同而对材料抗磨蚀强度随时间变化进行不同的定义。结果表明,大型水电站的巨型水轮机过机水流指标,磨蚀机理,不同磨蚀部位的形态与抗磨蚀能力的采集统计,为数值模拟重构以及检修机制的转变提供了更加真实可靠的依据。采集,统计,分析影响水轮机磨蚀的各种因素符合更深入地分析水轮机磨蚀机理,数值模拟重构以及检修机制转变的要求。 相似文献
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针对高降压、高速流的直流式迷宫压力调节阀阀芯内部流道空化损伤失效现象,基于临界空化压力预测方法进行流体力学计算,结合Mixture多相流中的Schnerr-Sauer空化模型和Realizable k-ε湍流模型,数值模拟了偶数级数2N(N=1,2,3,4)流道在不同出口压力(0.1~0.8 MPa)下的临界空化进口压力,并分析了八级流道的压力、速度、相分率等参数的变化规律.研究结果表明:除进口级数外,流体经过垂直于进口流动方向的级数后才会产生旋涡,旋涡的产生会导致能量耗散和降压;在出口近壁面处,旋涡形成的低压区低于流体的饱和蒸气压,发生了局部空化;相同流道级数递增出口压力下的临界空化压差呈现线性函数增长趋势;相同出口压力递增流道级数下的临界空化压差呈现指数函数增长趋势.因此,可根据涡流能量耗散降压原理及临界空化线性、指数趋势线方程在改进优化迷宫流道结构设计促进涡流产生的同时选择合适的工况压力和流道级数来避免空化. 相似文献
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考虑空化与泥沙磨损的联合作用,采用SST k-ω 湍流模型和ZGB空化模型,数值模拟研究不同空化程度下,轴流泵内涡量的变化过程.结果表明:涡量主要分布在叶片背面后部、出口边处以及叶片头部,工作面处涡量较小.相比清水而言,输送介质中含沙对叶轮和导叶内涡量的影响较大;随着粒径的增大,叶轮和导叶表面涡量随之增大,然而涡量的增... 相似文献
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为了研究高含沙水流混流式水轮机的磨蚀规律,应用SST k-ω湍流模型和Tabakoff磨蚀模型对渭河流域魏家堡水电站水轮机内部的多相流动及其磨蚀现象进行了数值模拟,预测了易发生磨蚀的部位并分析了产生磨蚀的原因.通过与电站实际运行后的水轮机磨蚀情况对比,数值模拟结果准确地预测了磨蚀发生的部位和磨蚀程度.数值模拟结果表明:磨蚀主要发生在蜗壳的隔舌、面与面连接的不光滑区域或缝隙等不规则的边界区域以及导叶和叶片的头部端面;壁面附近的流态对磨蚀有重要影响,磨蚀破坏最严重的区域为转轮出口靠近下环的叶片区域,此处的叶片弯曲的曲率较大,形成较高的速度和不稳定流动现象;尾水管中的弯肘段改变了流体的流动方向导致较为严重的磨蚀.研究成果为水轮机磨蚀的预防和抗磨蚀水轮机的优化设计提供了参考. 相似文献
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针对排污阀因长期排污工作导致的冲蚀失效问题,采用CFD仿真模拟的方法开展关于流体流速、颗粒粒径、含砂体积比与阀门开度等因素对阀套式排污阀冲蚀磨损性能影响的评价分析.结果表明:阀芯、阀座密封接触壁面间的冲蚀破坏是造成整个排污阀失效的主要原因.在流速1～9 m/s、颗粒粒径0.1～0.5 mm、含砂体积比2％～10％、阀门... 相似文献
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为研究气缸套受活塞敲击而产生的壁面振动对气缸套振动壁面附近冷却水流场的空蚀影响情况,通过使用计算流体力学(CFD)方法,基于AVL-Fire流体计算软件提供的欧拉多相流空化模型,结合动网格技术建立近振动壁面处流场区域的多相流流场空化模型,将气缸套出现空蚀的振动壁面处的振动特性及其附近冷却水的流场特性进行耦合分析,得到了壁面衰减振动条件下流场的空化特性.对比在壁面振动条件下的流场空化云图,结果表明:气缸套壁面振动是气缸套空蚀的主要因素,受振动壁面影响而产生的空化气泡将在狭隙后圆弧壁面处聚集并溃灭,造成此处的空蚀较为严重,这与气缸套穴蚀部位的试验统计结果一致.通过对比同样壁面振动条件下入口流速不同时流场的空化云图,发现流场处于较大流速状态下,更容易产生空化区域. 相似文献
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A finite volume, multiphase solver in the framework of OpenFOAM is used to calculate the flow field of the cavitating flow over the Clark-Y hydrofoil. This solver uses Transport Based Equation Model (TEM) to solve the liquid volume fraction, and utilizes volume of fluid (VOF) technique to predict the interface between liquid and vapor phases. The simulation is designed to study the cavitation shedding and different fluid characteristics in the cloud cavitation regime when adopting two different Large Eddy Simulation (LES) models, namely, one equation eddy viscosity (oneEqEddy) model and Smagorinsky model. It is shown that these two models can be used to study the cavitation shedding dynamics and predict the velocity profiles. 相似文献