[1]。垂直軸水輪機(jī)作為一種潮流能轉(zhuǎn)換裝置因其便于維護(hù),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注[2]。垂直軸水輪機(jī)研究主要圍繞Savonius葉輪阻力型水輪機(jī)和Darrieus葉輪升力型水輪機(jī)展開[3-4]。各國(guó)研究者探究了葉片形狀[5]、密實(shí)度[6]、葉輪轉(zhuǎn)臂[7]、高柔性葉片[8]等參數(shù)對(duì)水輪機(jī)水動(dòng)力性能的影響規(guī)律。目前研究結(jié)果表明,升力型垂直軸水輪機(jī)具有較高的獲能效率,一般可達(dá)35%左右[9],但是其啟動(dòng)性能差,尤其是低流速水流下啟動(dòng)性能更差;阻力型垂

地運(yùn)行，亟需對(duì)水輪機(jī)開展技術(shù)改造。1 小型水電站水輪機(jī)運(yùn)行中存在的問題1.1 水輪機(jī)選型問題小型水電站由于建設(shè)時(shí)間比較早，當(dāng)時(shí)可供選擇的水輪機(jī)也非常少，加上部分小型水電站的工作人員和管理人員沒有對(duì)水輪機(jī)是否符合水電站的實(shí)際需求進(jìn)行評(píng)估，導(dǎo)致部分小型水電站選擇的水輪機(jī)功率不符合小型水電站需求；或者水輪機(jī)規(guī)格不符合小型水電站的需求，水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行功率與小型水電站實(shí)際所需的并不相符，導(dǎo)致部分小型水電站的水輪機(jī)在實(shí)際工作過程中出現(xiàn)噪聲過大、振動(dòng)過于激烈、耗能量較

背景導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是水輪機(jī)重要的引水部件,作用是根據(jù)水輪機(jī)組預(yù)先設(shè)定的輸出功率,改變水輪機(jī)導(dǎo)葉的開度調(diào)節(jié)流量,實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)組的啟停和負(fù)荷調(diào)節(jié)。水輪機(jī)導(dǎo)葉是實(shí)現(xiàn)上述功能的核心部件[1]。20世紀(jì)80年代以前制造的水輪機(jī)組中,受當(dāng)時(shí)行業(yè)規(guī)范、機(jī)械加工精度和材料等方面的限制,大部分水輪機(jī)導(dǎo)葉的立面密封設(shè)計(jì)為軟密封結(jié)構(gòu),水輪機(jī)組在運(yùn)行一段時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)密封件破損、脫落等現(xiàn)象,導(dǎo)致水輪機(jī)導(dǎo)葉的漏水量增大,造成水資源浪費(fèi),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使水輪機(jī)組在停機(jī)狀態(tài)下產(chǎn)生低速旋轉(zhuǎn)問題,構(gòu)成

要裝置，潮流能水輪機(jī)受到了廣泛關(guān)注。潮流能水輪機(jī)的發(fā)電原理類似于風(fēng)機(jī)發(fā)電，均是由流體帶動(dòng)流場(chǎng)，葉片捕獲能量，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。潮流能水輪機(jī)的研究最早借鑒于風(fēng)機(jī)的研究成果，風(fēng)機(jī)的尾流區(qū)域常常出現(xiàn)湍流、渦流等現(xiàn)象，這些因素會(huì)直接影響下游的風(fēng)力機(jī)的發(fā)電效率，使得下游的風(fēng)力機(jī)捕獲能量減少，發(fā)電性能下降[1]，[2]?；陲L(fēng)機(jī)的研究，許多學(xué)者對(duì)潮流能水輪機(jī)的水動(dòng)力特性進(jìn)行了研究。譚俊哲[3]對(duì)單樁潮流能水輪機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，證明了潮流能水輪機(jī)振動(dòng)位移時(shí)間

最常見的問題是水輪機(jī)振動(dòng)異常，其會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，導(dǎo)致零件損壞甚至斷裂，嚴(yán)重危及人身安全。振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)還可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，導(dǎo)致整體設(shè)備出現(xiàn)故障，影響正常運(yùn)行。及時(shí)找出原因并合理解決至關(guān)重要，可有效保證水力發(fā)電廠的安全穩(wěn)定。1 水輪機(jī)振動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響水力發(fā)電廠水輪機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動(dòng)是普遍現(xiàn)象，但是振動(dòng)頻率必須在可控范圍內(nèi)，這樣才不會(huì)阻礙水輪機(jī)正常運(yùn)行，如果振動(dòng)異常就會(huì)影響水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，造成經(jīng)濟(jì)損失及人身安全威脅等，主要影響包括

間，在以往受到水輪機(jī)組的影響，在大水頭條件下一般只能使用沖擊式水輪機(jī)機(jī)型?，F(xiàn)今，隨著國(guó)內(nèi)外水輪機(jī)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，混流式水輪機(jī)逐漸被運(yùn)用于高轉(zhuǎn)速、大容量情況，我國(guó)許多大型水電站都采用混流式水輪機(jī)型?；炝魇?span id="a0cg000" class="hl">水輪機(jī)與傳統(tǒng)的沖擊式水輪機(jī)相比具有尺寸小、重量輕、轉(zhuǎn)速高以及水力效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益，且在后期機(jī)組的維修養(yǎng)護(hù)方面比沖擊式水輪機(jī)更加的便捷、簡(jiǎn)單。1 混流式水輪機(jī)概述混流式水輪機(jī)是反擊式水輪機(jī)的一種，是在1849 年由美國(guó)工程師弗朗西斯發(fā)明

我國(guó)百萬千瓦級(jí)水輪機(jī)已完成全部關(guān)鍵部件驗(yàn)收，標(biāo)志著該水輪機(jī)項(xiàng)目研制成功。這是我國(guó)在建裝機(jī)容量最大的水輪機(jī)，將用于白鶴灘水電站。近日驗(yàn)收的水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是該水輪機(jī)最后一個(gè)核心部件，用于控制進(jìn)入機(jī)組的水流方向和大小。據(jù)介紹，該部件重達(dá)870多噸，立面端面間隙、同軸度等技術(shù)指標(biāo)高，制造難度前所未見。

1）引言通過對(duì)水輪機(jī)設(shè)備內(nèi)部的零件解析我們發(fā)現(xiàn)，調(diào)速器是整個(gè)水輪機(jī)設(shè)備中最為重要的一個(gè)部件，它直接影響著水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行效率，如果調(diào)速器出現(xiàn)故障，那么將會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)水電站無法生產(chǎn)電力，給人們的電力使用質(zhì)量帶來極大的影響。基于調(diào)速器的巨大作用與影響力，相關(guān)工作人員必須要做好對(duì)調(diào)速器的日常調(diào)試維護(hù)工作，以確保水電站能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。在水輪機(jī)運(yùn)行的過程中，如果調(diào)速器出現(xiàn)了故障，不但會(huì)影響到水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，還會(huì)導(dǎo)致水電站無

術(shù)的提高，各型水輪機(jī)的最高使用水頭都在不同程度地提高，從而擴(kuò)大了各型水輪機(jī)的使用范圍。從常規(guī)各型水輪機(jī)的使用范圍(見下頁(yè)圖[1])可以看出，高水頭段主要應(yīng)用的是混流式水輪機(jī)和沖擊式水輪機(jī)，隨著水輪機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)和轉(zhuǎn)輪材料升級(jí)，混流式水輪機(jī)的使用水頭也進(jìn)入過去認(rèn)為只能使用沖擊式水輪機(jī)的范圍內(nèi)，如水頭300～700m，但是在700m以上的基本還是沖擊式水輪機(jī)領(lǐng)域。不同型式水輪機(jī)選用范圍圖1 工程概況聽命河水電站位于云南省怒江州瀘水縣境內(nèi)，是一座以發(fā)電為單一目標(biāo)的引

技術(shù)發(fā)展跟不上水輪機(jī)對(duì)制造材料的要求，制造的水輪機(jī)硬度達(dá)不到要求。加上我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，各行各業(yè)都在追求高自動(dòng)化，目前我國(guó)的絕大多數(shù)的水電站都采取了自動(dòng)化運(yùn)行的模式，很少需要工作人員來操作。因此對(duì)水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行這一硬性要求更高。本文就介紹“混流模式”的水輪機(jī)，介紹了幾種影響水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定的因素，通過解決這些因素并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，對(duì)水輪機(jī)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。1 水輪機(jī)的穩(wěn)定性和必要性的意義評(píng)定水輪機(jī)好壞的三個(gè)重要指標(biāo)，一是水輪機(jī)的能量，二是水輪機(jī)

排水平軸潮流能水輪機(jī)組水動(dòng)力特性研究張繼生1，曹運(yùn)修1，吳修廣2，宋 凡1，戴 鵬1(1.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇 南京 210098；2.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)基于FLOW-3D軟件平臺(tái)建立三維水動(dòng)力計(jì)算模型，研究水輪機(jī)橫向間距、相對(duì)安裝高度和來流速度對(duì)二臺(tái)并排布置的水平軸潮流能水輪機(jī)組的水動(dòng)力特性的影響。結(jié)果表明：隨著橫向間距的增大，水輪機(jī)組受到的與來流方向相同的最大水流作用力有一定減小，最大降幅達(dá)6.62%，尾流

叉型立軸潮流能水輪機(jī)性能分析王 凱，孫 科，李 巖，張 亮(哈爾濱工程大學(xué) 深海工程技術(shù)研究中心，哈爾濱 150001)為研究傳統(tǒng)H型立軸水輪機(jī)的一種改進(jìn)形式即雙機(jī)組十字叉型立軸潮流能水輪機(jī)這種新型水輪機(jī)的水動(dòng)力性能，采用ANSYS-CFX模擬水輪機(jī)不同的運(yùn)行工況，對(duì)比分析雙機(jī)組十字叉型水輪機(jī)和單機(jī)組H型水輪機(jī)的水動(dòng)力性能.結(jié)果表明:雙機(jī)組水輪機(jī)比單機(jī)組水輪機(jī)效率提高將近10%；對(duì)于漲潮和落潮兩種不同運(yùn)行工況，雙機(jī)組水輪機(jī)的效率變化不大；十字叉型水輪機(jī)的推

有限公司水電站水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)中主要參數(shù)的確定趙壯卿海南?？厮ㄔO(shè)有限公司作為現(xiàn)代生活最為關(guān)鍵的組成部分和基礎(chǔ)，電有著無可替代的重要作用。作為電能重要來源的之一的水電站，在電能日益需求過大的現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的穩(wěn)定和發(fā)展，起著非常重要的作用。所以說，水電站的設(shè)計(jì)以及建設(shè)是非常重要的，其設(shè)計(jì)的合理性能夠在很大程度上提高水電站發(fā)電的效率性。水輪機(jī)作為影響水電站投資效率和經(jīng)濟(jì)效益最為重要的一環(huán)，研究其選型具有非常重要的意義。文章主要以如何能夠更好提高水電站的

1-3］。目前水輪機(jī)水動(dòng)力性能研究的主要方法有:流管法(BEM)［4］、渦方法［5］、基于平均雷諾數(shù)求解N-S方程的CFD(computational dynamic)方法［6-7］。與前兩種方法相比，CFD方法能夠提供詳細(xì)的流場(chǎng)信息［8］。為更加真實(shí)、準(zhǔn)確、快速地模擬水輪機(jī)水動(dòng)力性能，近年來研究者針對(duì)水輪機(jī)CFD數(shù)值模擬中動(dòng)邊界模型［9］、湍流模型［10］、三維效應(yīng)［11］、水輪機(jī)非定常旋轉(zhuǎn)［12］、自由液面效應(yīng)［13］等方面開展了大量工作。漂浮式是立軸

0040）1 水輪機(jī)調(diào)速器抽動(dòng)的一般表現(xiàn)水輪機(jī)調(diào)速器抽動(dòng)，一般表現(xiàn)在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)械性、周期性、往復(fù)性抽動(dòng)，這會(huì)引發(fā)水輪機(jī)調(diào)速器主閥和引導(dǎo)閥出現(xiàn)幅度與頻率不同的抽動(dòng)問題，進(jìn)而影響到水輪機(jī)調(diào)速器的穩(wěn)定運(yùn)行。水輪機(jī)調(diào)速器抽動(dòng)是安裝、改造水電站水輪機(jī)機(jī)組中常見問題，如果不進(jìn)行有效控制，整個(gè)水輪機(jī)調(diào)速器將會(huì)因機(jī)械震動(dòng)而出現(xiàn)損壞，水輪機(jī)調(diào)速器的功能將會(huì)出現(xiàn)故障，進(jìn)而不能發(fā)揮出水輪機(jī)調(diào)速器對(duì)水輪機(jī)機(jī)組的調(diào)整、限定作用，對(duì)整個(gè)水電站電力安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。2 水輪機(jī)調(diào)