一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法及系统技术方案

技术编号:45548905 阅读:26 留言:0更新日期:2025-06-17 18:21
本发明专利技术涉及一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法及系统,涉及轴流式水轮机的优化设计,方法包括:基于图纸建立流体域模型并进行网格离散化,确保网格无关性;制定操作架运动规律,进而确定桨叶转动规律;通过用户自定义函数(UDF)在CFD模拟中监测关键点的压力脉动和受力情况;对模拟得到的非定常信号进行无量纲化和峰峰值计算;运用经验模态分解(EMD)方法分解信号模态;为不同桨叶转动规律的模态信号设置权重,并采用遗传算法优化,以最小化权值,最终确定最优的桨叶公转自转复合运动模式。这种方法有助于降低水轮机运行时的振动和波动,提升其稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法及系统,属于轴流式水轮机设计与控制。


技术介绍

1、水轮机桨叶作为水轮机转换能量的水下旋转部件,是最容易因设计不当或运行不合理等原因而在各种电站事故中遭到破坏的部件之一。随着对大型轴流式水轮机稳定运行的要求提升以及新开发电站水轮机比转速、功率和单机容量的增加和机组尺寸的不断增大,材料强度提高,刚度相对降低,水轮机桨叶的振动问题受到广泛的重视。

2、引起水轮机桨叶振动的原因是多方面的,它既受机组设计、制造、安装、维护质量的影响,也与机组的运行工况、水轮机的进出水流条件等有关。正常运行时,轴流式水轮机桨叶承受着较大的静应力和相对较小的动应力。但在某些不利的条件下运行工作时(如水流受到干扰、协联状态遭到破坏、桨叶表面脱流、桨叶尾部出现卡门涡或空化等),其动应力将明显增加,桨叶振动幅值也随之增大,甚至会引起破坏性事故。当桨叶自振频率与干扰力频率接近或相等时,桨叶将产生共振,这种状态对桨叶的安全运行最为不利。

3、另一方面,轴流式水轮机组在运行过程中需要根据水位的情况调整导叶以及桨叶的开度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述网格离散化的方法为:

3.根据权利要求2所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述经验模态分解EMD方法的步骤为:

4.根据权利要求3所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,权值的计算方法为:

5.根据权利要求1所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述操作架运动规律包括:

6.一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化系统,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述网格离散化的方法为:

3.根据权利要求2所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述经验模态分解emd方法的步骤为:

4.根据权利要求3所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,权值的计算方法为:

5.根据权利要求1所述的轴流式水轮机转轮桨叶公转自转优化方法,其特征在于,所述操作架运动规律包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:张厚瑜杨海云刘宇鸿张良林亚涛关英波陈稻香魏源吴在强陈泽钦黄建荧李颖杰魏运水肖贤彪龚晨晓
申请(专利权)人:国网福建省电力有限公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:

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