水轮机

[1]。垂直轴水轮机作为一种潮流能转换装置因其便于维护,结构简单等特点受到人们越来越多的关注[2]。垂直轴水轮机研究主要围绕Savonius叶轮阻力型水轮机和Darrieus叶轮升力型水轮机展开[3-4]。各国研究者探究了叶片形状[5]、密实度[6]、叶轮转臂[7]、高柔性叶片[8]等参数对水轮机水动力性能的影响规律。目前研究结果表明,升力型垂直轴水轮机具有较高的获能效率,一般可达35%左右[9],但是其启动性能差,尤其是低流速水流下启动性能更差;阻力型垂

地运行，亟需对水轮机开展技术改造。1 小型水电站水轮机运行中存在的问题1.1 水轮机选型问题小型水电站由于建设时间比较早，当时可供选择的水轮机也非常少，加上部分小型水电站的工作人员和管理人员没有对水轮机是否符合水电站的实际需求进行评估，导致部分小型水电站选择的水轮机功率不符合小型水电站需求；或者水轮机规格不符合小型水电站的需求，水轮机的实际运行功率与小型水电站实际所需的并不相符，导致部分小型水电站的水轮机在实际工作过程中出现噪声过大、振动过于激烈、耗能量较

背景导水机构是水轮机重要的引水部件,作用是根据水轮机组预先设定的输出功率,改变水轮机导叶的开度调节流量,实现水轮机组的启停和负荷调节。水轮机导叶是实现上述功能的核心部件[1]。20世纪80年代以前制造的水轮机组中,受当时行业规范、机械加工精度和材料等方面的限制,大部分水轮机导叶的立面密封设计为软密封结构,水轮机组在运行一段时间后,会出现密封件破损、脱落等现象,导致水轮机导叶的漏水量增大,造成水资源浪费,严重时还会使水轮机组在停机状态下产生低速旋转问题,构成

要装置，潮流能水轮机受到了广泛关注。潮流能水轮机的发电原理类似于风机发电，均是由流体带动流场，叶片捕获能量，带动发电机的转动进行发电。潮流能水轮机的研究最早借鉴于风机的研究成果，风机的尾流区域常常出现湍流、涡流等现象，这些因素会直接影响下游的风力机的发电效率，使得下游的风力机捕获能量减少，发电性能下降[1]，[2]。基于风机的研究，许多学者对潮流能水轮机的水动力特性进行了研究。谭俊哲[3]对单桩潮流能水轮机进行了数值模拟分析，证明了潮流能水轮机振动位移时间

最常见的问题是水轮机振动异常，其会对发电机组的正常运转造成影响，导致零件损坏甚至断裂，严重危及人身安全。振动时间过长还可能出现共振现象，导致整体设备出现故障，影响正常运行。及时找出原因并合理解决至关重要，可有效保证水力发电厂的安全稳定。1 水轮机振动对发电机组的影响水力发电厂水轮机运行过程中出现振动是普遍现象，但是振动频率必须在可控范围内，这样才不会阻碍水轮机正常运行，如果振动异常就会影响水轮机发电机组的正常运行，造成经济损失及人身安全威胁等，主要影响包括

间，在以往受到水轮机组的影响，在大水头条件下一般只能使用冲击式水轮机机型。现今，随着国内外水轮机制造技术的不断进步，混流式水轮机逐渐被运用于高转速、大容量情况，我国许多大型水电站都采用混流式水轮机型。混流式水轮机与传统的冲击式水轮机相比具有尺寸小、重量轻、转速高以及水力效率高等优点，能够带来极大的经济效益，且在后期机组的维修养护方面比冲击式水轮机更加的便捷、简单。1 混流式水轮机概述混流式水轮机是反击式水轮机的一种，是在1849 年由美国工程师弗朗西斯发明

我国百万千瓦级水轮机已完成全部关键部件验收，标志着该水轮机项目研制成功。这是我国在建装机容量最大的水轮机，将用于白鹤滩水电站。近日验收的水轮机导水机构是该水轮机最后一个核心部件，用于控制进入机组的水流方向和大小。據介绍，该部件重达870多吨，立面端面间隙、同轴度等技术指标高，制造难度前所未见。

1）引言通过对水轮机设备内部的零件解析我们发现，调速器是整个水轮机设备中最为重要的一个部件，它直接影响着水轮机的运行状态及运行效率，如果调速器出现故障，那么将会导致水轮机无法正常运转，严重的还会导致整个水电站无法生产电力，给人们的电力使用质量带来极大的影响。基于调速器的巨大作用与影响力，相关工作人员必须要做好对调速器的日常调试维护工作，以确保水电站能够正常稳定的运行。在水轮机运行的过程中，如果调速器出现了故障，不但会影响到水轮机的运行状态，还会导致水电站无

术的提高，各型水轮机的最高使用水头都在不同程度地提高，从而扩大了各型水轮机的使用范围。从常规各型水轮机的使用范围(见下页图[1])可以看出，高水头段主要应用的是混流式水轮机和冲击式水轮机，随着水轮机设计技术和转轮材料升级，混流式水轮机的使用水头也进入过去认为只能使用冲击式水轮机的范围内，如水头300～700m，但是在700m以上的基本还是冲击式水轮机领域。不同型式水轮机选用范围图1 工程概况听命河水电站位于云南省怒江州泸水县境内，是一座以发电为单一目标的引

技术发展跟不上水轮机对制造材料的要求，制造的水轮机硬度达不到要求。加上我国自动化技术的发展进步，各行各业都在追求高自动化，目前我国的绝大多数的水电站都采取了自动化运行的模式，很少需要工作人员来操作。因此对水轮机的稳定运行这一硬性要求更高。本文就介绍“混流模式”的水轮机，介绍了几种影响水轮机运行稳定的因素，通过解决这些因素并根据实际运行环境，对水轮机的发展提出几点建议。1 水轮机的稳定性和必要性的意义评定水轮机好坏的三个重要指标，一是水轮机的能量，二是水轮机

排水平轴潮流能水轮机组水动力特性研究张继生1，曹运修1，吴修广2，宋 凡1，戴 鹏1(1.河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098；2.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020)基于FLOW-3D软件平台建立三维水动力计算模型，研究水轮机横向间距、相对安装高度和来流速度对二台并排布置的水平轴潮流能水轮机组的水动力特性的影响。结果表明：随着横向间距的增大，水轮机组受到的与来流方向相同的最大水流作用力有一定减小，最大降幅达6.62%，尾流

叉型立轴潮流能水轮机性能分析王 凯，孙 科，李 岩，张 亮(哈尔滨工程大学 深海工程技术研究中心，哈尔滨 150001)为研究传统H型立轴水轮机的一种改进形式即双机组十字叉型立轴潮流能水轮机这种新型水轮机的水动力性能，采用ANSYS-CFX模拟水轮机不同的运行工况，对比分析双机组十字叉型水轮机和单机组H型水轮机的水动力性能.结果表明:双机组水轮机比单机组水轮机效率提高将近10%；对于涨潮和落潮两种不同运行工况，双机组水轮机的效率变化不大；十字叉型水轮机的推

有限公司水电站水轮机选型设计中主要参数的确定赵壮卿海南海控水利建设有限公司作为现代生活最为关键的组成部分和基础，电有着无可替代的重要作用。作为电能重要来源的之一的水电站，在电能日益需求过大的现代社会，对于现代社会的稳定和发展，起着非常重要的作用。所以说，水电站的设计以及建设是非常重要的，其设计的合理性能够在很大程度上提高水电站发电的效率性。水轮机作为影响水电站投资效率和经济效益最为重要的一环，研究其选型具有非常重要的意义。文章主要以如何能够更好提高水电站的

1-3］。目前水轮机水动力性能研究的主要方法有:流管法(BEM)［4］、涡方法［5］、基于平均雷诺数求解N-S方程的CFD(computational dynamic)方法［6-7］。与前两种方法相比，CFD方法能够提供详细的流场信息［8］。为更加真实、准确、快速地模拟水轮机水动力性能，近年来研究者针对水轮机CFD数值模拟中动边界模型［9］、湍流模型［10］、三维效应［11］、水轮机非定常旋转［12］、自由液面效应［13］等方面开展了大量工作。漂浮式是立轴

0040）1 水轮机调速器抽动的一般表现水轮机调速器抽动，一般表现在液压系统出现机械性、周期性、往复性抽动，这会引发水轮机调速器主阀和引导阀出现幅度与频率不同的抽动问题，进而影响到水轮机调速器的稳定运行。水轮机调速器抽动是安装、改造水电站水轮机机组中常见问题，如果不进行有效控制，整个水轮机调速器将会因机械震动而出现损坏，水轮机调速器的功能将会出现故障，进而不能发挥出水轮机调速器对水轮机机组的调整、限定作用，对整个水电站电力安全生产造成严重影响。2 水轮机调