本文關(guān)鍵詞：某臥式混流式水輪機(jī)增效擴(kuò)容改造的研究與實(shí)施

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【摘要】：水電能源屬于可再生的清潔能源,在現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)體系中占有很高的比重。由于其無(wú)污染、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,便于調(diào)節(jié)電網(wǎng)中的電量需求。環(huán)境問(wèn)題日益突出的今天對(duì)于發(fā)展清潔能源的需求更加明顯,提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。在我國(guó)水能資源豐富,發(fā)展水能源開發(fā)有利于提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)的綜合效益。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,在水電能源開發(fā)過(guò)程中遇到的難題逐漸得到解決,同時(shí)水電工程開發(fā)技術(shù)和設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)不斷得到發(fā)展,水能源的轉(zhuǎn)換效率得到很好地提高。自1912年中國(guó)第一座水電站云南石龍壩水電站發(fā)電至今,一大批的經(jīng)過(guò)或未經(jīng)過(guò)改造老電站,經(jīng)多年運(yùn)行,設(shè)備已嚴(yán)重老化、損壞,發(fā)電效益很差,事故頻發(fā),增效擴(kuò)容改造勢(shì)在必行。因此,有這樣一個(gè)課題就出現(xiàn)了,對(duì)老舊的水電廠進(jìn)行增容擴(kuò)效改造。對(duì)已經(jīng)老化損壞的水電設(shè)備進(jìn)行改造,增加出力、提高效率,提高水電能源的利用率。本文針對(duì)四川某水電站的中小型臥式混流式水輪機(jī)增效擴(kuò)容改造,分析研究了該電站改造的可行性;對(duì)水輪機(jī)流道及機(jī)組結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計(jì),并運(yùn)用CFD分析技術(shù)對(duì)水輪機(jī)全流道進(jìn)行流場(chǎng)解析。結(jié)果證明,基于CFD技術(shù)的增效擴(kuò)容電站的水輪機(jī)改造方法,對(duì)提高電站綜合效益及提高水電站運(yùn)行能力,保障機(jī)電設(shè)備的安全可靠運(yùn)行具有十分重要的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：水電站 混流式機(jī)組 增效擴(kuò)容 數(shù)值計(jì)算 CFD
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK733.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 緒論8-13
• 1.1 課題來(lái)源8
• 1.2 課題研究背景8-10
• 1.3 研究目的和意義10
• 1.4 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容11-13
• 2. 電站增效擴(kuò)容改造前基本情況13-17
• 2.1 電站基本情況13-16
• 2.1.1 電站基本參數(shù)13
• 2.1.2 改造前機(jī)組配置13
• 2.1.3 電站選址基本情況13-14
• 2.1.4 電站廠房布置主要數(shù)據(jù)14-16
• 2.1.5 水輪機(jī)部件破壞情況16
• 2.2 電站方要求改造內(nèi)容16-17
• 3. 水輪機(jī)增效擴(kuò)容改造的可行性分析17-18
• 4. 水輪機(jī)增效擴(kuò)容改造的設(shè)計(jì)18-27
• 4.1 改造基本原則18
• 4.2 轉(zhuǎn)輪選型18-22
• 4.2.1 基本參數(shù)確定19
• 4.2.2 選型比較19-22
• 4.3 水力設(shè)計(jì)22-27
• 4.3.1 活動(dòng)導(dǎo)葉22-23
• 4.3.2 蝸殼23-25
• 4.3.3 固定導(dǎo)葉25
• 4.3.4 尾水管25-27
• 5. 水輪機(jī)流場(chǎng)數(shù)值模擬方法27-31
• 5.1 計(jì)算流體力學(xué)概述27-29
• 5.1.1 流體運(yùn)動(dòng)的控制方程27-29
• 5.2 CFD軟件簡(jiǎn)介29-31
• 6. 水輪機(jī)流道內(nèi)部三維流動(dòng)數(shù)值模擬31-53
• 6.1 建立模型31-37
• 6.1.1 引水部件的三維模型31-32
• 6.1.2 轉(zhuǎn)輪的三維模型32-33
• 6.1.3 尾水部分的三維模型33
• 6.1.4 計(jì)算域網(wǎng)格的劃分33-37
• 6.1.4.1 網(wǎng)格的分類34
• 6.1.4.2 ICEM網(wǎng)格的特點(diǎn)34
• 6.1.4.3 網(wǎng)格劃分的基本過(guò)程34-37
• 6.2 施加載荷并求解37-38
• 6.2.1 選擇分析類型并設(shè)置分析選項(xiàng)37
• 6.2.2 邊界條件設(shè)置37-38
• 6.2.3 設(shè)置載荷步選項(xiàng)38
• 6.2.4 執(zhí)行求解38
• 6.3 流道數(shù)值模擬結(jié)果分析38-53
• 6.3.1 靜壓分布38-43
• 6.3.2 總壓分布43-47
• 6.3.3 速度矢量分布47-50
• 6.3.4 水力損失分析50-51
• 6.3.5 結(jié)論51-53
• 7. 改造機(jī)組的實(shí)施情況53-66
• 7.1 機(jī)組制造過(guò)程53-63
• 7.1.1 總體結(jié)構(gòu)53-54
• 7.1.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)部分54-58
• 7.1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)部分58-60
• 7.1.4 調(diào)速部分60-62
• 7.1.5 主軸密封62
• 7.1.6 尾水管部件62-63
• 7.2 水輪機(jī)的安裝、調(diào)試、試運(yùn)行情況63-66
• 7.2.1 水輪機(jī)的安裝、調(diào)試63-64
• 7.2.2 水輪機(jī)的試運(yùn)行64-65
• 7.2.3 結(jié)果65-66
• 總結(jié)與展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69-70

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本文編號(hào)：557874