水泵水轮机结构设计开题报告
大型水泵机组耐久性研究的开题报告
![大型水泵机组耐久性研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/529d5cb7690203d8ce2f0066f5335a8102d266e9.png)
大型水泵机组耐久性研究的开题报告一、课题背景随着工程建设的不断发展,大型水泵机组在工程中的应用越来越广泛。
大型水泵机组主要应用于水利、电力、城市供水、生产用水等领域,其运行稳定性和耐久性是保障工程安全运行的关键。
然而,在水泵机组的使用过程中,随着设备的老化、配件的磨损以及操作不当等因素,水泵机组容易出现故障,影响了设备的耐久性和使用寿命。
为了保障水泵机组的稳定运行和延长设备的使用寿命,需要对大型水泵机组的耐久性进行研究,找出影响设备耐久性的因素和机理,并探索有效的改善措施,提高设备的耐久性,满足工程建设的需求。
二、研究目的1.了解大型水泵机组的结构、工作原理和运行状态。
2.分析影响大型水泵机组耐久性的因素,研究各种因素之间的关系。
3.探索影响大型水泵机组耐久性的原因和机理。
4.研究大型水泵机组的检测技术和方法,以及对检测结果的分析和评价。
5.制定可行的改进措施,提高大型水泵机组的耐久性和使用寿命。
三、研究内容和方法1.大型水泵机组结构和工作原理的分析和介绍。
2.大型水泵机组耐久性影响因素的分析和研究。
3.大型水泵机组的耐久性检测技术和方法的研究。
4.大型水泵机组耐久性改进措施的研究及方案制定。
研究方法包括文献资料查阅、理论分析、实验研究和统计分析等。
实验采用试验台进行模拟实验,讨论不同的因素对水泵机组耐久性的影响。
四、预期成果1.分析大型水泵机组耐久性受哪些因素影响,找出影响因素的机理和规律。
2.研究大型水泵机组检测技术和方法,建立一套可行的检测系统和评价指标体系。
3.提出一系列改进措施,为延长设备使用寿命和提高耐久性提供一定的理论基础和结论支持。
水电站水利机械及厂房的初步设计开题报告
![水电站水利机械及厂房的初步设计开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a746b6d976eeaeaad1f330c0.png)
毕业设计(论文)开题报告题目:水电站水力机械及厂房部分的初步设计课题类别:设计√论文□学生姓名:李宏冬学号:200981250317班级:252310901专业(全称):热能与动力工程指导教师:饶洪德2013年5月一、本课题设计(研究)的目的:通过水电站对机械及厂房的初步设计,将各种水轮机的性能参数整理并绘制成不同形式的曲线。
了解水电站建设机组选型的要求及原理。
有较好的能量特性,在额定水头下能保证发出额定出力,额定水头以下的机组受阻容量小,水电站全厂机组平均效率高。
性能要与水电站的整体运行方式和谐一致,运行稳定,可靠灵活。
有良好的抗空蚀和抗磨损性能,对多泥沙河流的电站更应如此。
结构设计合理,便于安装与操作、检修与维护。
选择生产实力强、制造技术水平高、合作信誉好的制造厂商。
考虑适度合理的经济节省原则。
对调节保证和调节设备的计算,让我们熟悉电站的辅助设备的选择和配备。
(1)计算有压引水系统的最大和最小内水压力。
最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据之一;最小内水压力作为压力管道线路布置、防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据。
(2)计算丢弃负荷和增加负荷时的机组转速变化率,并检验其是否在允许范围内。
(3)选择水轮机调速器合理的调节时间和调节规律,保证压力和转速变化不超过规定的允许值。
(4)研究减小水击压力及机组转速变化率的措施。
油气水系统设置1.主阀选择2.油系统设计:透平油系统拟定,透平油设备选择与计算,油系统图绘制。
3.压缩空气系统设计:压缩空气系统图拟定,贮气罐,空压机的选择与计算。
4.供,排水系统设计:供水水源与供水方式确定,供水系统图拟定供水系统设备选择计算。
排水方式确定,排水系统图拟定,排水泵选择与计算。
5.系统图,油系统图硬绘出全厂机组的用油设备与油库及油处理设备的联接,并确定机组的加油方式,编制油系统的操作程序。
气系统应保制动用气的气压,设置油水分离器、安全阀、排污阀。
水泵叶片的多学科设计优化理论与方法研究的开题报告
![水泵叶片的多学科设计优化理论与方法研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/16152ed5112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada08.png)
水泵叶片的多学科设计优化理论与方法研究的开题报告一、选题背景及意义水泵是用于输送水和流体的机器设备,广泛应用于工业生产、市政设施、农业灌溉等领域。
水泵的叶轮是其最关键的零部件,其结构设计直接关系到水泵的性能和效率。
因此,如何通过多学科设计优化方法来改善水泵叶轮的性能,提高水泵的效率,是当前水泵领域亟待解决的技术问题。
目前,常规的水泵叶轮设计方法通常采用试错法,即通过对原有设计的叶轮进行反复修改和试验,直到达到设计要求。
这种方法的缺点是效率低、成本高,同时也难以满足多种性能指标的优化并综合考虑各种影响因素。
如何通过多学科的设计方法来优化和改进水泵叶轮的设计,成为了当前水泵领域中最为迫切的问题。
因此,本文将利用多学科设计优化方法,重点研究水泵叶轮的结构设计和性能优化,以期提高水泵的效率和可靠性,减少能源浪费和损耗,并为工程实践提供更为科学的技术支撑。
二、研究内容和方法本文采用多学科设计优化方法,通过对水泵叶轮的结构和性能进行系统分析和优化,提高水泵的效率和可靠性。
具体研究内容如下:1.水泵叶轮结构设计理论和方法的研究:对水泵叶轮的结构进行详细的分析和探究,归纳出叶轮结构设计的一般原则和方法,为后续优化设计提供理论和技术基础。
2.水泵叶轮多学科优化设计方法的研究:采用多学科优化方法,从叶轮的气动、流体力学、材料力学等多个角度进行分析,确定最佳的叶轮设计方案,为保证水泵的优化性能提供技术支撑。
3.叶片形状优化设计的研究:分析叶片形状对水泵性能的影响,通过叶片的改进和优化,提高水泵的效率和性能。
4. 验证和优化设计结果:将优化后的设计结果与实际应用进行对比和验证,对应用效果进行测试和验证,为实际应用提供科学、可靠的技术支撑。
本文将采用数值模拟分析、实验和数据处理等方法,对水泵叶轮的优化设计方案进行分析,验证研究成果,并得到具有实用性和科研价值的优化设计方案。
三、预期研究成果本文的研究重点在于还深入理解水泵叶轮的结构设计和优化方法,通过系统、科学的分析和优化,为提高水泵的效率和可靠性,减少能源浪费和损失,提供技术支撑。
水轮机开题报告
![水轮机开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/5ff4a5b79f3143323968011ca300a6c30c22f196.png)
水轮机开题报告水轮机开题报告一、研究背景和意义水轮机作为一种利用水能转换为机械能的重要装置,广泛应用于水力发电、水泵和水厂等领域。
随着能源需求的增加和环境保护的要求,对水轮机的研究和改进具有重要意义。
本文旨在探讨水轮机的工作原理、设计参数和性能优化,为提高水轮机的效率和可靠性提供理论依据。
二、水轮机的工作原理水轮机是利用水流的动能和压力能转换为机械能的装置。
其工作原理可分为两个基本过程:水流进口和水流出口。
水流进口时,水流通过导叶进入转轮,导叶将水流的动能转换为转轮的动能。
水流出口时,转轮将水流的动能转换为机械能,推动发电机或其他设备工作。
三、水轮机的设计参数水轮机的设计参数包括转速、叶片形状、导叶角度等。
其中,转速是水轮机的重要参数之一,它决定了水轮机的输出功率和效率。
叶片形状是指叶片的几何形状,它直接影响水流的流动状态和转轮的受力情况。
导叶角度是指导叶与水流的夹角,它决定了水流进入转轮的方向和速度。
四、水轮机的性能优化为了提高水轮机的效率和可靠性,需要对其进行性能优化。
首先,可以通过优化叶片形状和导叶角度来改善水流的流动状态,减小能量损失。
其次,可以通过改变转速和水流量来匹配水轮机的工作条件,提高其输出功率和效率。
此外,还可以采用先进的材料和制造工艺,提高水轮机的耐久性和可靠性。
五、研究方法和计划本研究将采用数值模拟和实验验证相结合的方法,对水轮机的性能进行研究。
首先,将建立水轮机的数值模型,模拟水流在叶片和导叶之间的流动过程,分析水轮机的受力情况和能量转换效率。
然后,将设计实验装置,通过实验验证数值模拟结果的准确性和可靠性。
最后,将根据研究结果提出改进水轮机性能的建议。
六、预期成果和应用前景通过本研究,预期可以深入了解水轮机的工作原理和设计参数对性能的影响,为水轮机的优化设计和改进提供理论依据。
同时,本研究的成果还可以应用于水力发电、水泵和水厂等领域,提高设备的效率和可靠性,减少能源消耗和环境污染。
竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究的开题报告
![竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b8f9e19d32d4b14e852458fb770bf78a65293a91.png)
竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究的开题报告一、选题背景和意义潮汐能是一种可再生的能源,由于其利用效果好、污染小、稳定性高等特点,备受关注。
潮汐能利用方式较多,其中一种是采用竖轴潮流水轮机进行直接利用,由于其结构简单、上下游影响小等优点,在一些特定的潮汐资源较丰富的地区使用颇为广泛。
因此,对竖轴潮流水轮机水动力性能进行实验与数值研究具有一定的理论和实践意义。
通过实验研究可以了解水轮机的稳定性、启动性能、效率和功率输出等水动力性能参数,同时也可以对水轮机的设计和优化提供依据。
二、研究内容本文拟进行竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究。
具体内容包括:1. 竖轴潮流水轮机的设计和制造。
选定水轮机的工作条件和参数,并进行设计、制造和安装。
2. 水力实验。
通过试验台对水轮机进行各种水动力性能参数的测试,并记录试验数据。
3. 数值模拟。
采用CFD软件对竖轴潮流水轮机的水动力性能进行数值模拟,得出相应的水力特性曲线。
4. 实验与模拟结果的比较和分析。
对试验数据和数值模拟结果进行比较和分析,探讨竖轴潮流水轮机水动力性能的特点和优化方向。
三、研究方法本文采用实验与数值模拟相结合的方法,通过试验与数值模拟的相互印证,得出竖轴潮流水轮机的水动力性能参数。
具体方法包括:1. 设计和制造竖轴潮流水轮机,并进行安装和调试。
2. 在试验台上对水轮机进行水力性能参数的测试,包括水头-功率特性曲线、水量-功率特性曲线、效率-流量特性曲线等。
3. 基于CFD软件对竖轴潮流水轮机的水动力性能进行数值模拟,得到相应的水力特性曲线。
4. 对试验数据和数值模拟结果进行比较和分析,深入探讨竖轴潮流水轮机的水动力性能特点和存在的问题,提出相应的优化方案。
四、研究预期成果通过本文的研究,预计可以得到以下成果:1. 竖轴潮流水轮机的设计与制造,具备一定的理论和实践参考价值。
2. 对竖轴潮流水轮机水力性能参数进行测试和分析,得到相应的水力特性曲线,为该水轮机的优化和改进提供依据。
贯流水轮机选型及结构设计开题报告
![贯流水轮机选型及结构设计开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9516ffdd2af90242a995e50d.png)
毕业设计(论文)开题报告题目贯流水轮机选型及结构设计专业热能与动力工程班级动09*班学生 **指导教师 *** 教授2013 年一、毕业设计的课题来源、类型依据专业的培养目标,且根据毕业设计选题的具体原则,我选择了毕业设计的题目——贯流水轮机选型及结构设计。
贯流式水轮机通常采用卧轴式布置,从流道进口到尾水管出口,水流沿轴向几乎呈直线流动,避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏,水流平顺,水力损失小,尾水管恢复性能好,水力效率高。
因此,对于25m以下的低水头水电开发,优先选择贯流机组。
本课题来源于贯流水轮机电站的资料。
本课题根据实际需要,课题来源为实际工程;课题类型属于工程设计类型。
二、选题的目的和意义毕业设计是学生综合应用在校所学知识,结合工程实际,进行一次系统的解决工程实际问题的实践性教学环节,也是完成工程师基本训练的重要教学环节。
通过对贯流式水轮机选型及结构设计,以达到以下目的:1.巩固加深所学专业知识,扩大专业知识面,使所学知识系统化。
2.培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力,要求学生掌握基本的设计原则、设计方法和步骤。
3.培养学生独立思考的工作能力,通过毕业设计加强文献查阅、外文翻译、设计计算、绘图、编写设计报告、使用规范手册以及计算机应用能力的培养。
4.使学生熟练掌握工程中常用的辅助设计软件:AutoCAD绘图。
5.通过设计对专业知识有更近一步的理解,同时可以将大学几年所学到的知识融会贯通,理论与实际相结合,进一步提高设计能力,为将来去工作岗位打下良好的基础。
三、本课题在国内外的研究现状及发展趋势1.前言水力资源在我国能源组成中占有重要的地位,它不仅是清洁能源,而且是可在生能源。
我国的水力资源非常丰富。
据水利水电规划设计总院主编的《中国大中型水电站规划图集》统计,全国可开发的装机容量25MW 以上的大中型水电站就有1300多座,总装机容量达4.0463亿千瓦。
截止2005年年底,我国已开发和正在开发的装机总容量为1.3098亿千瓦,约占经济可开发容量的三分之一。
水轮机毕业设计 开题报告材料
![水轮机毕业设计 开题报告材料](https://img.taocdn.com/s3/m/c42b9a2a6f1aff00bfd51e2e.png)
毕业设计〔论文〕开题报告题目电站水轮机结构设计专业热能与动力工程班级学生指导教师一、毕业设计〔论文〕课题来源、类型本课题来源于越南DongNai5 水电项目,设计类型为水轮机结构设计。
DongNai5电站,位于越南DongNai 省的DongNai 河。
它配备了两台75MW混流式水轮发电机组,总装机容量150MW。
电站预计2015年投入商业运行,年发电量达616万kW·h。
该题目属于工程设计类题目。
二、选题的目的与意义水轮机对于电站而言,是重中之重。
它配合发电机组实现了,机械能转化为电能这一核心任务。
因此,使水轮机最优化,对提高电站的效率至关重要。
它的性能优劣,结构完善与否,直接涉与到水电事业开展的程度。
进展水轮机的结构设计,综合考虑水轮机性能、效率、本钱等,对学生个人也是一种总结和学习的过程的。
通过水轮机结构设计,使得自己对大学所学的专业知识进一步掌握并运用,将书本知识实用化,为自己以后继续学习专业知识或者就业,有很大的帮助。
三、本课题在国内外的研究状况与开展趋势电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量,水力发电是电力工业的一个门类。
建国50多年来,我国的水电事业有了长足的开展,取得了令人瞩目的成绩。
水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。
···h。
首先,我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。
我国水能资源丰富,不论是水能资源蕴藏量,还是可能开发的水能资源,在世界各国中均居第一位。
但是目前我国水能的利用率仅为13%,水力发电前景广阔。
随着我国经济的快速增长,能源消耗总量也大幅度增长,煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大,甚至需要依靠进口。
水力发电经过一个多世纪的开展,其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术趋于完善,单机容量也不断增大。
并且水力发电本钱低廉,运行的可靠性高,故其开展极为迅速。
近一个世纪,特别是建国以来,经过几代水电建设者的艰辛努力,中国的水电建设从小到大、从弱到强不断开展壮大。
【开题报告】万家寨水轮机结构设计
![【开题报告】万家寨水轮机结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/42a3973a482fb4daa48d4b17.png)
毕业设计(论文)开题报告题目万家寨水轮机结构设计专业班级学生指导教师年一、毕业设计(论文)课题来源、类型本课题来源于山西省万家寨引黄工程,设计类型为水轮机框架结构。
本课题根据实际需要,课题来源为实际工程;课题类型属于设计计算类型。
二、选题的目的及意义水轮机转轮是水电机组实现能量转换的核心部件,其性能的优劣对水电机组的运行乃至整个电力系统的生产和安全具有非常重要的意义.因此提高水轮机效率、空蚀性能和稳定性是水轮机研究和设计者的追求目标。
在此背景下,论文以水轮机调速机构为研究对象,引入计算机辅助设计方法对水轮机调速机构进行三维造型设计以及高级出图。
水轮机是一个典型的机械系统,具有轴类零件、盘套类零件、箱体类零件、齿轮类零件等,具有较强的综合性。
通过设计对专业知识有更深一步的理解,同时可以将大学几年所学到的知识融会贯通,理论与实践相结合,进一步提高设计能力,为将来去工作岗位打下良好的基础。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势我国现阶段对水轮机空蚀空化的研究以确定初步成效,但总的来说还不够。
我们必须继续对它进行更深的研究,才能更好的解决好水轮机的空蚀空化问题,从而提高水轮机比转速,曾长对水轮机检修周期,从而降低水利发电成本。
在国际上提升我们在水轮机的研究影响力,提升我国的科技水平,成为真正的水利发电强国。
我们分析认为,从长期来看,随着国民经济持续高速发展,人均收入的提高,国家在水轮机及辅机制造方面投入加大都会使水轮机及辅机制造需求增加。
但由于受金融危机的影响,2008年市场对水轮机及辅机制造需求有所减缓。
在市场水轮机及辅机制造需求增长有所减缓的现状下,产能扩张的势头并没有得到较好的控制。
产能过剩、重复建设不仅导致生产与消费的失衡,而且还引发了水轮机及辅机制造内的一系列恶性价格竞争,影响了水轮机及辅机制造业的盈利能力。
中国水轮机及辅机制造市场现状,为外资企业入驻中国创造了条件,国际许多水轮机及辅机制造企业已经看中在中国低成本拓展市场的机会,随着外资投入逐步加大,中国国内企业改革重组迅速壮大。
双流道式污水泵叶轮三维设计及水力模型开发研究的开题报告
![双流道式污水泵叶轮三维设计及水力模型开发研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4d05a91e492fb4daa58da0116c175f0e7cd119cd.png)
双流道式污水泵叶轮三维设计及水力模型开发研究的开题
报告
标题:双流道式污水泵叶轮三维设计及水力模型开发研究
研究背景:
随着城市化进程的加速和经济的发展,污水处理已经成为城市环境保护和健康卫生方面的重要问题。
而污水泵作为污水处理系统重要的设备之一,其效率和可靠性直
接影响着整个系统的运行效果。
因此,研究污水泵的性能和优化设计有着重要的现实
意义和应用前景。
研究内容:
本论文旨在对双流道式污水泵叶轮进行三维设计,探究其流场分析和水力模型开发,进而通过模拟试验分析叶轮的性能和效率,提出优化设计建议。
主要研究内容包括:
1. 双流道式污水泵叶轮的三维设计
2. 叶轮模型流场分析与水力模型开发
3. 叶轮性能与效率模拟试验分析
4. 优化设计建议
研究方法:
1. 采用CAD软件进行双流道式污水泵叶轮的三维设计。
2. 基于ANSYS Fluent软件对叶轮进行流场分析,在此基础上进行水力模型开发。
3. 进行叶轮性能与效率的模拟试验分析,包括比流量、扬程、效率等方面的测试。
4. 根据试验结果提出优化设计建议。
研究意义:
1. 通过三维设计和流场分析,提高双流道式污水泵叶轮的效率和稳定性。
2. 基于水力模型开发,实现对叶轮的优化设计和性能分析。
3. 提供一个可行的方法和技术手段,为污水泵的全面优化和开发提供技术支持和借鉴。
4. 对于提高污水泵的性能和应用效果,具有重要的理论和实际应用意义。
低比转速混流式水轮机转轮三维设计与优化的开题报告
![低比转速混流式水轮机转轮三维设计与优化的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1c5b0b9385254b35eefdc8d376eeaeaad1f316c6.png)
低比转速混流式水轮机转轮三维设计与优化的开题报告一、选题的背景和意义混流式水轮机是一种叶轮结构特殊的水轮机,具有节能、稳定和节流等优点,在国内外得到广泛应用。
但是对于低比转速混流式水轮机而言,由于其转速低、通量大、导叶调节范围小等特点,故在设计和优化中面临着许多困难和挑战,因此需要进行深入研究。
二、选题的研究内容及方法研究内容:1.低比转速混流式水轮机转轮参数设计的理论研究。
2.采用计算机辅助设计软件制作低比转速混流式水轮机转轮的三维图形。
3.采用流体动力学仿真软件ANSYS Fluent对低比转速混流式水轮机进行流场数值模拟和分析。
4.利用神经网络和遗传算法对低比转速混流式水轮机转轮进行优化。
选题的研究方法:1.理论分析法。
2.计算机辅助设计法。
3.数值模拟法。
4.优化算法。
三、选题的研究进度安排第一年:1.搜集相关文献、了解国内外发展现状,进行理论研究。
2.采用计算机辅助设计软件制作低比转速混流式水轮机转轮的三维图形。
第二年:1.采用ANSYS Fluent软件对低比转速混流式水轮机进行数值模拟和分析,得到流场数据。
2.进行神经网络和遗传算法对低比转速混流式水轮机转轮进行优化。
第三年:1.对优化后的低比转速混流式水轮机转轮进行实验验证,对比分析。
2.撰写论文,准备答辩。
四、选题的预期目标和应用预期目标:1.研究低比转速混流式水轮机转轮的三维设计和优化方法,提高水轮机的效率和性能。
2.为低比转速混流式水轮机的设计和制造提供科学依据。
应用:为水力发电提供高效、稳定、可靠的水轮机产品,促进水力发电行业的发展。
泵方案设计开题报告
![泵方案设计开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/04ad4748591b6bd97f192279168884868762b8d8.png)
泵方案设计开题报告泵方案设计开题报告一、研究背景泵是一种将液体或气体从低压区域输送到高压区域的设备。
在工业生产和日常生活中,泵广泛应用于供水、排水、农业灌溉、石油化工、食品加工等领域。
随着技术的不断进步和需求的增长,泵的设计和优化变得尤为重要。
二、研究目的本次研究的目的是设计一种高效、可靠的泵方案,以满足特定需求。
通过对泵的结构、材料、工作原理等方面的研究,提出创新的设计理念和解决方案,实现泵的性能优化。
三、研究内容1. 泵的类型与工作原理介绍不同类型的泵,包括离心泵、容积泵、轴流泵等,并阐述它们的工作原理和适用范围。
比较各种泵的优缺点,为后续设计提供依据。
2. 泵的结构与材料选择分析泵的结构组成,包括叶轮、轴、密封件等部件的设计与选择。
讨论不同材料在泵中的应用,如不锈钢、铸铁、塑料等,以及它们的特性和适用环境。
3. 泵的性能参数与优化研究泵的性能参数,包括流量、扬程、效率等指标,分析它们之间的相互关系。
探讨如何通过优化设计来提高泵的性能,如改变叶轮形状、调整叶轮转速等方法。
4. 泵的控制与自动化探讨泵的控制系统和自动化技术在工业应用中的作用。
介绍常见的控制方式,如变频调速、PID控制等,以及它们对泵的运行效果和能耗的影响。
5. 泵的故障诊断与维护讨论泵故障的常见原因和诊断方法,如振动分析、温度监测等。
探究泵的维护策略,包括定期保养、故障预防等,以延长泵的使用寿命和提高可靠性。
四、研究方法1. 文献综述对相关领域的文献进行综合分析,了解当前泵设计的研究状况和存在的问题。
借鉴前人的经验和成果,为本次研究提供理论基础。
2. 数值模拟与仿真利用计算机辅助工程软件,进行泵的数值模拟和仿真。
通过建立合适的模型和边界条件,分析泵的流场、压力分布等参数,评估不同设计方案的性能。
3. 实验验证与优化设计实验方案,搭建实验装置,对不同设计方案进行验证和比较。
通过实验数据的分析和对比,优化泵的结构和工艺参数,提高其性能和效率。
二级泵站毕业设计开题报告
![二级泵站毕业设计开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e736a23c178884868762caaedd3383c4bb4cb424.png)
二级泵站毕业设计开题报告1. 引言二级泵站是水利工程中常见的装置,用于将水从低位水源抽取到高位水源。
其设计和运行对于水利工程的可持续发展具有重要意义。
本文将就二级泵站的设计和运行进行研究,以提出一套完备的方案,用于解决现有泵站的问题,并对未来的泵站设计提供参考。
2. 研究目标本文旨在解决以下问题:1.提出优化的二级泵站设计方案,以提高抽水效率。
2.分析和改进现有二级泵站的运行维护策略,以降低能耗和运营成本。
3.研究二级泵站在大尺度流量变动下的性能变化情况,以提供应对措施。
4.探索新技术在二级泵站设计与运营中的应用,以推动泵站工程的创新发展。
3. 研究内容本文将包括以下几个方面的研究内容:3.1 优化的二级泵站设计方案通过系统性的研究和对比分析,提出针对不同泵站的优化设计方案,以提高抽水效率。
主要涉及以下几个方面:•泵站水源选址:选择合适的水源位置,以减少水源输送距离和能耗。
•泵站泵型选择:根据水源特点选择合适的泵型,以提高泵的效率。
•泵站管路设计:通过合理的管路设计,减少水流阻力,提高管道输水效率。
•泵站电气系统设计:优化电气系统布局,降低能耗。
3.2 现有二级泵站运行维护策略的改进通过对已建成运行的二级泵站的运行数据进行分析,总结其运维中存在的问题,并提出改进措施。
主要包括以下几个方面:•运行策略优化:针对不同泵站运行情况,提出适合的运行策略,实现最佳的抽水效果。
•维护计划制定:根据泵站设备的维护需求,制定科学合理的维护计划,延长设备使用寿命。
•故障诊断与处理:研究泵站常见故障的诊断方法和处理流程,提高故障处理效率。
3.3 二级泵站的大流量变动下性能变化研究通过对泵站在大流量变动条件下的性能进行研究,揭示泵站性能曲线的特点,并提出应对措施。
主要包括以下几个方面:•流量变动对泵站性能的影响分析:研究大流量变动对泵站性能的影响,分析泵站能耗和流量之间的关系。
•泵站流量调节策略:结合水源流量变动特点,提出合理的泵站流量调节策略,以满足变动的水需求。
H型和螺旋型固定偏角水轮机性能研究的开题报告
![H型和螺旋型固定偏角水轮机性能研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/55586aaf5ff7ba0d4a7302768e9951e79a89695a.png)
H型和螺旋型固定偏角水轮机性能研究的开题报告一、研究背景和意义固定偏角水轮机是一种能够利用水流能量转化成机械能的装置,采用固定偏角的叶片来使水流产生旋转,进而驱动水轮机转动,从而达到发电等目的。
水力发电是清洁、可再生的能源形式,因此水力发电在全球范围内得到了广泛应用。
而水轮机则是发电站以及水电站的重要组成部分,因此水轮机的性能研究具有重要意义。
本次研究选择了H型和螺旋型固定偏角水轮机来进行性能研究。
H 型水轮机是一种近年来出现的新型水轮机,它的结构相对简单,具有防堵性能好等特点,因此被广泛应用于中小型水电站;而螺旋型水轮机则是一种古老的水轮机类型,虽然结构较为复杂,但其转速稳定,具有一定的优势。
因此,对H型和螺旋型水轮机进行性能研究有助于深入理解水轮机的性能特点,进而优化水轮机的结构和性能,提高水力发电的效率和可靠性。
二、研究内容和方法1. 确定研究对象:本次研究选择了H型和螺旋型固定偏角水轮机为研究对象,对其性能特点进行比较分析。
2. 制备试验设备:根据研究需求,制备相应的实验设备,包括水轮机、水箱等。
3. 进行试验:在实验室条件下,对两种水轮机进行试验,记录性能参数,包括输出功率、效率等,分析其性能差异。
4. 数据分析:通过数据处理和分析,比较两种水轮机的性能特点,并且分析其中的原因。
为了得到更具有代表性的数据,需要重复进行多次试验,取平均值。
5. 归纳总结:总结两种水轮机的性能特点,并且探索如何进一步提高水轮机性能。
三、研究进展计划1. 第一周:查阅相关文献,深入了解H型和螺旋型水轮机的结构、工作原理和性能特点。
2. 第二周:绘制实验设备图纸,进行材料采购和试验设备制备。
3. 第三周:进行初步试验,根据试验结果进行设备优化。
4. 第四周:进行多次试验,取平均值,进行数据处理和分析。
5. 第五周:总结两种水轮机的性能特点,并且撰写初稿。
6. 第六周:对初稿进行修改和完善,撰写最终报告。
四、期望研究成果1. 深入了解H型和螺旋型固定偏角水轮机的结构、工作原理和性能特点。
泵设计开题报告
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泥浆运输是许多行业日常作业的一个必不可少的一道工艺,如矿山、选矿、灰渣的搬运以及轧钢等,这些行业对泥浆泵的要求很高,尤其是在由磨损引起的维修和维护方面发生的费用很高。在这个系列的水泵中,所有的磨损件都采用硬质高铬铸铁制成,从而提供安全磨损保护。
另外泥浆泵是在钻探过程中,向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探机械设备的重要组成部分。它的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下,起着冷却钻头,清洗钻具、固着井壁、驱动钻进,防止井喷,并将打钻后岩屑带回地面的作用。在常用的正循环钻探中, 泥浆泵是将地表冲洗介质—清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下,经过高压软管、水龙头及钻杆柱中心孔送入钻头的底端,以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的,在吸入和排出阀的交替作用下,实现压送与循环冲洗液的目的。
第11周~第12周:完成绘图,在老师的指导和就正中进行修改。
第13周~第14周:进行轴的设计计算和校核,键和联轴器的校核,完成设计说明书的书写;
第15周~第16周:修改完善设计内容,准备答辩。
参考文献
[1]姜培正主编.过程流体机械[M].北京:化学工业出版社.2001.
[2]李世煌,吴桐林等编译.水泵设计教程[M]. 北京:机械工业出版社.1990.
3.毕业设的设计,主要内容为通过对国内外泥浆泵发展状况的了解,中国、美国及俄罗斯等国生产的钻井泥浆泵现状进行分析,说明目前国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题。即钻井泵质量大,难以适应现代轻便钻机的要求,制约钻机的移运性;冲程短,冲次高。钻井泵在不适合的冲次范围内工作,致使液力端寿命短;泵压偏低,不能完全满足现代钻井工艺的需要;结构不合理,部分强度冗余,部分刚度不足,可靠性低,难以满足钻机高可靠性要求;缸套寿命短,难以满足钻机高效率要求。文章阐述了对轻便钻井泥浆泵应进行研究的关键内容以及制造泥浆泵应采用的新技术和新方法。最后指出了轻便钻井泥浆泵的发展趋势是,降低额定冲数;增长冲程。随着钻井工艺技术,特别进一步向大功率、大排量和高泵压方向推进。如今通过对钻井泵的设计,除了对所设计课题有所了解,同时也巩固了所学习的专业知识,并要求自己在设计过程中能够根据前人的经验能够有一些创新的设计思想。本次主要的设计任务如下:
抽水蓄能电机设计开题报告
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哈尔滨理工大学学士学位论文开题报告学院电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化指导教师本科生毕业设计开始时间开题报告日期论文题目抽水蓄能发电电动机的电磁设计、优化和仿真说明一、开题报告应包括下列主要内容:1、课题来源及研究的目的和意义;2、国内外在该方向的研究现状及分析;3、主要研究内容;4、研究方案及进度安排,预期达到的目标;5、预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施;6、主要参考文献(应在15篇以上,其中外文资料不少于3片,参考文献中近五年内发表的文献一般不少于三分之一,且必须有近二年内发表的文献资料)。
二、开题报告字数应在4000字左右。
三、开题报告时间最迟应于第八学期开学一个月内完成。
四、此表不够填写时,可另加附页。
一、课题来源及研究的目的和意义课题来源:抽水蓄能发电电动机是抽水蓄能电站用的一种三相凸极同步电机,在电力系统中可用于调节系统负荷。
当系统中电力有多余时,抽水蓄能电机作为电动机运行,带动水泵把下游的水抽入到上水库,将电能转换成水的势能储存起来。
当系统出现高峰负荷时,则水库开闸放水,由水轮机带动抽水蓄能电机作发电机运行,把水库中水的势能转化成机械能再转化成电能供给电网。
随着电力系统容量的不断增大和火力发电厂与核电站的增加,抽水蓄能电站日益增多,其容量也越来越大。
抽水蓄能电站机组的单机容量较大,常采用同步起动方式或用专门的起动电动机起动的方法。
随着电力电子技术的发展,在大型抽水蓄能电站机组的同步起动方式中,开始广泛采用晶闸管变频器代替同步发电机。
通常把晶闸管变频器和同步电机有机地结合,组成无换向器电动机进行起动。
这种变频器结构简单,对晶闸管元件的快速性要求不高。
研究的目的和意义:抽水蓄能电站作为一种特殊的电源,由于具有工况转换多、运行方式灵活、反应速度快等优点,近年来在国内得到了相当规模的发展。
作为抽水蓄能机组的核心装备,发电电动机的设计制造已经成为电机制造业的重要问题。
微型双击式水轮机流场数值仿真的开题报告
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微型双击式水轮机流场数值仿真的开题报告1.研究背景水能的开发利用一直是人类追求的目标之一,尤其在当今环境保护、节能减排的大趋势下,水能的利用更显得重要。
微型水轮机就是一种能够利用微小水流能量的水力发电设备。
与传统的大型水电站相比,微型水轮机具有体积小、可移动性强、建设周期短、应用范围广等优势,被广泛应用于山区小范围发电和水处理等领域。
而水轮机的性能取决于其流场质量,因此针对微型水轮机流场的数值模拟具有重要意义。
在进行微型水轮机的设计和优化时,一个精确的数值模拟可以帮助工程师更好的理解水轮机内部的水动力学机理,为水轮机的性能提升提供指导。
2.研究目的本研究拟采用计算流体力学方法对微型双击式水轮机内部的流场进行模拟分析,以探究微型水轮机的水动力学机理,并寻求流场优化的方案,最终实现微型水轮机的性能提升。
具体研究目标包括:1.构建微型双击式水轮机的三维数值模型;2.利用计算流体力学软件,对水轮机内部流场进行数值模拟;3.分析数值模拟结果,探究微型水轮机的流场特点;4.寻求流场优化方案,提高微型水轮机的性能。
3.研究方法本研究将采用计算流体力学方法进行微型水轮机流场数值模拟。
具体方法包括:1.建立微型双击式水轮机的三维数值模型。
根据实际设计方案,采用三维建模软件(如SolidWorks、Pro/E等)构建微型水轮机的三维数值模型。
2.导入数值模拟软件,并添加边界条件。
将前一步建立的三维数值模型导入计算流体力学软件(如ANSYS Fluent、OpenFOAM等),并根据实际工况设定边界条件。
3.进行数值模拟计算。
进行数值模拟计算,并得到流场特征参数,如流速、压力等。
4.分析数值模拟结果。
通过对数值模拟结果的分析,探究微型水轮机内部的流场特性,如水流速度、压力变化等。
5.寻求流场优化方案。
通过分析数值模拟结果,提出相应的流场优化方案,对微型水轮机的流道设计进行调整,以提高其性能。
4.预期成果本研究预期将实现以下成果:1.建立微型双击式水轮机的三维数值模型;2.通过数值模拟分析微型水轮机内部的流场特性;3.寻求流场优化方案,提高微型水轮机的性能。
泵方案设计开题报告
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泵方案设计开题报告1. 引言本次设计旨在通过泵方案设计来解决某一特定工程的液体输送问题。
液体输送在许多工程领域都是非常重要的一环,而泵作为液体输送的核心设备之一,其设计方案的合理性和优越性直接影响着工程的效率和成本。
因此,本文将详细阐述泵方案设计的目标和意义,并提出可行的设计方案。
2. 设计目标本次泵方案设计的目标是实现高效、稳定且经济的液体输送。
具体来说,我们的设计需要满足以下几个方面的要求:•高效性:泵的设计应具备高效的液体输送能力,确保液体可以在合理的时间内被输送到目标地点。
•稳定性:泵的工作应具有良好的稳定性,即在不同工况下,都能保持较为稳定的液体输送效果。
•经济性:设计的泵方案应在满足高效、稳定要求的同时,尽可能降低成本,提高经济效益。
3. 设计方案根据对液体输送问题的分析和上述设计目标的要求,我们提出以下设计方案:3.1 泵的类型选择根据输送的液体性质和工程现场条件,我们初步确定使用离心泵作为液体输送设备。
离心泵具有输送能力强、维护方便等优点,适用于需要输送大量液体的工程。
3.2 泵的参数确定泵的参数选择直接关系到液体输送的效果和性能,因此需要合理的确定泵的参数。
我们将通过以下步骤确定泵的参数:1.流量计算:根据实际需要输送的液体量,结合预估的输送时间,计算出所需的流量。
流量计算结果将作为确定泵的参数的基础。
2.扬程计算:根据工程现场的具体情况和液体输送的距离,结合摩擦损失等因素,计算出所需的扬程。
扬程计算结果将帮助我们选择合适的泵的尺寸和转速。
3.功率计算:根据泵选定后的流量和扬程,计算泵所需的功率。
功率计算结果将指导我们选择合适的泵的电机。
3.3 泵的其他设计考虑除了上述泵的类型选择和参数确定外,还有一些其他在泵方案设计中需要考虑的因素,包括:•材料选择:根据所输送液体的性质和工程环境,选择合适的泵壳、叶轮等部件材料,以确保泵的耐腐蚀性和耐磨性。
•密封方式选择:根据液体输送的要求和工程环境的特点,选择合适的泵的密封方式,以确保泵的密封性能和工作安全性。
大型混流式水泵水轮机转轮的研究的开题报告
![大型混流式水泵水轮机转轮的研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/efabd9871b37f111f18583d049649b6649d70957.png)
大型混流式水泵水轮机转轮的研究的开题报告一、选题背景及意义大型混流式水泵水轮机是目前大型水电站中使用最广泛的一种水轮机。
其具有简单、稳定、高效、可靠等优点,已经成为水电站主要设备之一。
而水轮机转轮是其核心部件,其结构设计和制造工艺对水轮机的性能和使用寿命有着重要的影响。
因此,对大型混流式水泵水轮机转轮的研究具有重要的现实意义和经济效益。
二、研究目的本研究旨在通过对大型混流式水泵水轮机转轮的研究,探究其结构设计和制造工艺,并分析其对水轮机性能和使用寿命的影响,为水轮机的优化设计和可靠运行提供科学依据。
三、研究内容及方法1. 对大型混流式水泵水轮机转轮的结构设计进行研究,包括转轮的几何形状、叶片数目、角度和曲率等要素的确定;2. 分析不同制造工艺对水轮机转轮的材料、强度、耐腐蚀性等性能的影响;3. 组织实验,测试不同设计和制造方法下的水轮机转轮的性能和使用寿命,通过数据分析和对比分析不同方案的优缺点;4. 利用计算流体力学(CFD)软件对水轮机转轮进行数值模拟,分析其流场特性和叶片表面压力分布等参数;5. 在研究的基础上,提出可行的结构设计和制造工艺方案,并为广大水轮机制造企业提供科学参考。
四、研究预期成果1. 提出一套可行的大型混流式水泵水轮机转轮的结构设计方案;2. 创新性地提出一种高效、低成本的转轮制造工艺方案;3. 研究表明,设计和制造工艺对水轮机性能和使用寿命有着非常显著的影响;4. 为大型水电站水泵水轮机的优化设计和可靠运行提供了科学依据。
五、研究进度安排1. 第1-2个月:文献综述和理论准备;2. 第3-6个月:转轮结构设计和制造工艺研究;3. 第7-10个月:实验测试和数据分析;4. 第11-12个月:计算流体力学数值模拟和研究总结撰写。
六、研究经费预算1. 实验测试费用:60000元;2. 计算流体力学软件费用:20000元;3. 研究人员工资:100000元;4. 其他杂项费用:5000元。
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毕业设计(论文)开题报告题目仙游电站水泵水轮机结构设计专业热能与动力工程班级动09* 班学生 ***指导教师 *** 教授2013 年一、毕业设计的课题来源、类型毕业设计的题目来源:本人的设计课题是从学校提供的诸多课题中选择,并根据自己将来的兴趣和将来工作所需选择了《仙游电站水泵水轮机结构设计》这个题目,指导教师是廖伟丽。
毕业设计的题目类型:工程设计。
二、选题的目的和意义随着科学技术的发展,经济和人类社会的发展对电力的需求越来越多,大容量的火电和核电机组相继投产发电,但是它们的调峰能力都比较弱。
抽水蓄能电站调峰填谷、调频调相、提高电网供电质量和电网灵活性与可靠性等优点越趋明显,使之成为获得电网最佳的经济效益和社会效益的优选电站之一。
抽水蓄能电站利用兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组,在电力负荷出现低谷时吸收电网多余的电能作水泵运行抽水到上水库,在电力负荷高峰时作水轮机运行,将上水库的水放下发电。
因此,研究抽水蓄能机组结构并找出合理可靠的调节控制方法,对抽水蓄能电站的稳定、可靠和高效运行以及充分发挥其经济效益有着极重要的意义。
三、本课题在国内外的研究现状及发展趋势福建仙游抽水蓄能电站在风景秀丽的福建仙游西苑乡半岭村。
位于巍峨笔立直插云霄的福建第一山——“戴云山”南面,东面是金盘、玉兔起升处,亦是西苑乡政府所在的彩霞常挂在顶,气魄雄伟的笔架“起云山”。
西面是仙游山三个村所在的绿树成荫、重叠连峰的大山的屏障,距德化县城约35公里,北与戴云山红林地带,与木兰溪源头相接壤。
南濒临仙游县度尾镇蒋隔水库,距县城28公里。
仙游抽水蓄能电站是福建省第一座抽水蓄能电站,福建省“十一五”规划的重点项目。
电站位于仙游县西苑乡境内,工程总投资约44.59亿元。
电站工程枢纽建筑物主要有上水库、输水系统、发电厂房、下水库和开关站等,电站安装4台单机容量为300兆瓦的立轴单级混流可逆式机组,总装机容量1200兆瓦,由中国水电顾问集团华东勘测设计研究院承担勘察设计。
仙游抽水蓄能电站安装4台30万千瓦的自主化立轴单级可逆混流式机组,设计年抽水用电量25.28亿千瓦时,年发电量18.96亿千瓦时,年发电利用小时数为1580小时,具有周调节能力。
施工总工期约66个月,首台机组预计将于2013年10月31日投入商业运行。
目前仙游抽水蓄能电站进场公路工程、通风兼安全洞工程、施工供电工程、施工控制网工程已经完工,建设征地和移民安置工作即将完成,将建有集雨面积为4.0km2的上水库和集雨面积为17.2km2的下水库,上下池落差470多米进场交通洞工程施工进入扫尾阶段,上水库、下水库、地下厂房和引水隧洞工程已于2010元月全面开工建设。
抽水蓄能电站在地区经济社会发展中的作用不可低估。
尤其在电网运行安全、能源结构调整、电网品质提高等方面更具有不可替代的作用。
仙游抽水蓄能电站建成后,将服务于福建电网,承担系统内调峰、填谷、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。
项目建成后,可以为福建电网运行提供安全保证,缓解福建省电网调峰压力;可以优化福建省能源结构,更好地满足福建电力和海西建设快速增长的需求,促进电网与地方经济和谐发展;可以合理利用水能资源,减少水电调峰弃水电量,降低火电机组的燃料消耗,提高核电运行的安全性,有利于环境保护和电力行业的可持续发展;可以改善电网运行条件,降低运行成本,提高电力行业服务质量;并为将来福建作为西电东送受端电网的安全稳定运行起到保安电源的作用。
1 可逆式水泵水轮机1.1水泵水轮机的型式抽水蓄能电站首先于1882年在瑞士的苏黎世诞生至今已有100多年的历史了,抽水蓄能电站的主要设备是抽水蓄能机组,最早使用的蓄能机组是四机式机组。
随着科学技术的发展和进步,出现了可以双向运行的水力机组,它向一个方向旋转抽水向另一个方向旋转发电,这样的机组称为可逆式水泵水轮机,又称为两机式机组。
分析国内外抽水蓄能电站的现状表明由于可逆式蓄能机组,具有结构简单、造价低、土建工程量小等特点,从1970年后建成的和当前正在施工建设的所有抽水蓄能电站,在水头范4-600m内,全部采用可逆式水泵水轮机组45。
可逆式水泵水轮机的工作水头范围与反击式水轮机的工作水头范围一致,随着相应水头的不同可以做成混流可逆式斜流、可逆式及贯流可逆式机组。
其中混流可逆式水泵水轮机在可逆式水泵水轮机中应用最为广泛。
例如,在我国已经投入使用的天荒坪抽水蓄能电站和广州抽水蓄能电站均采用300MW单机混流可逆式水泵水轮机组。
1.2可逆式水泵水轮机的发展随着新技术和新设计理念在抽水蓄能电站机组设计与制造中的广泛应用可逆式水泵水轮机的发展趋势主要有:1 高水头化随着技术的发展,单级可逆式水泵水轮机的使用水头越来越高目前单级可逆式机组的应用水头已超过常规水轮机。
目前世界上单级可逆水泵水轮机水泵扬程最高的是日本的葛野川抽水蓄能电站,最大毛水头751m水泵工况最大扬程。
778m2大容量化采用更大的单机容量。
水电机组所需要的金属材料和机械加工量并不随容量增高而成比例上升。
相反随单机容量增大,机组台数减少机电设备的成本就随之降低了。
另外,机组台数少可以简化电站控制系统、降低费用,在一定范围内单机容量的增大能带来直接的经济效益。
3高转速化水泵水轮机的工作水头大小决定于转轮的线速度,为了达到此线速度可以使用较大的转轮直径或较高的转速,现代的设计趋势是保持一定范围的转轮直径而采用尽量高的比转速.可逆式水泵水轮机的比转速一般用水泵工况最低扬程的比转速nsp=nQ0.5maxH-0.75来表示.用比速系数K=nspH0.75来衡量比转速水平和水泵水轮机的设计制造水平。
我国广州一期电站蓄能机组比速系数K值为38478接近预测的单机可逆式水泵水轮机的比速系数K的上限K=4000处于较高水平。
除了以上3种发展趋势外,可逆式水泵水轮机还向着高性能化、高可靠性、变速机组等方向发展。
1.3存在问题1在高水头化过程中,高水头单级水泵水轮机的水力效率比中,低水头机组降低水泵水轮机过流部件所承受的水压增大,引水系统承受的压力增大过渡工况不稳定性增加,使水泵水轮机的汽蚀性能下降。
虽然单级水泵水轮机水头的发展成上升趋势,但由于受到结构强度的限制,水泵的最大扬程800m已经达到应用的上限。
2提高比转速也会引起水泵水轮机的汽蚀特性恶化,从而要求在电站中有更大的掩埋深度,增加电站设计的复杂性和投资。
例如1980年建成的奥地利库泰伊蓄能电站可逆式机组是一个典型的用增加掩埋深度来换取高转速的实例。
此机组的转速达到600r/min,淹没深度48m,最大为78m。
按发电水头398m计算,比转速为128K,值为2-550,对于这一水头,此机组的比转速是相当高的。
3随着单机容量的增大,在施工建设中会遇到一系列的技术困难。
例如,机组中的部分大尺寸部件、转轮、顶盖、底环、座环等可能因尺寸过大而受到运输条件的限制,不得不采用更多的分瓣结构或现场加工,这就造成电站在建设中的不便增加了建设困难。
2 水泵水轮机的研究现状2.1国外水泵水轮机的发展及研究现状国外水泵水轮机的研究起步早,目前国外在水泵水轮机技术处于领先的公司有日立公司、东芝公司、三菱集团、富士公司、阿尔斯通电力公司、伏依特西门子水电公司、VA-Tech水电公司、GE水电公司等。
从文献10-12看,目前国外低水头混流式水泵水轮机技术成熟,相关文献较少,高水头混流式水泵水轮机技术是研究的热点,主要集中在500-700m高水头水泵水轮机的研究,涉及的范围在水力性能。
甘肃科学学报2012年第2期结构性能以及试验等方面。
由于西欧国家蓄能电站开发已接近饱和,而日本的水泵水轮机技术始于20世纪80年代末,目前技术正处于技术高峰期,并不断往高水头,大容量方向发展,所以可供参考的相关文献也较多。
在振动与应力问题方面,吉田正博指出600-700m水头400MW,级大容量水泵水轮机转轮设计技术的关键是振动问题,也就是说机组的结构问题非常重要。
在水力性能研究方面Na-kanmmT11,针对高水头高转速水泵水轮机转轮部分负荷下转轮压力脉动,空化性能恶化的问题,借助CFD技术,通过改变转轮出口形状和下环形线来改善压力脉动和空化性能,取得满意结果。
2.2国内可逆式水泵水轮机的研究现状我国对可逆式水泵水轮机的研究始于20世纪70年代初。
进入21世纪以后国家科研把可逆式水泵水轮机的研制工作提到重点日程上。
从这段时期的文献来看,研究范围广泛,涉及过渡过程的研究水泵水轮机的参数选择和优化探讨,模型试验台的建立及模型试验研究,国外机组引进消化研究,水力性能的模拟研究以及除转轮外的其他水力部件的研究。
于治观等计算了混流式水泵水轮机泵工况起动过渡过程,用内特性法推导了考虑导叶漏水转矩泵工况起动时的计算公式,对工程有重大的应用价值,另外对混流式水泵水轮机装置泵工况断电过渡过程提出了解析计算的方法。
林宵汉等针对抽水蓄能电站仿真中Suter法描述水泵水轮机转轮特性时的小开度问题和多值问题,提出了水泵水轮机转轮特性描述新方法及其工程应用,纪兴英等,对混流式水泵水轮机三维湍流数值分析对水泵工况计算结果进行了详细分析,并与模型试验结果进行了对比,周嘉元等针对水轮机全特性图上的S形特性从理论上分析了其产生的原因及对抽水蓄能电站运行的影响,并结合实际剖析了S形特性对抽水蓄能电站日常运行的影响和常用的解决方法等。
3 展望综上所述,我国抽水蓄能电站建设虽然起步较晚,但由于后发效应,起点却较高,近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已达到世界水平。
例如天荒坪与广州抽水蓄能电站机组单机容量300MW 额定转速500r/min,额定水头分别为526m和500m,已达到单级可逆水泵水轮机的世界先进水平。
虽然国内水泵水轮机的研究取得了一些成绩,但是目前我国在研制抽水蓄能电站机组方面与世界先进水平还有较大差距,大型抽水蓄能机组制造水平还较低。
目前国内只有3家已经具备了试验台和相关的技术,哈电机东方电机和中国水利水电科学研究院。
大型抽水蓄能机组仍依赖国外厂家供应抽水蓄能机组国产化的成功仍有漫长的路要走,可喜的是,随着国内一些大型抽水蓄能电站的开工建设,抽水蓄能机组国产化的步伐将大大加快机组制造技术水平可望迅速提高,届时必将促进我国抽水蓄能电站的建设。
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