hl240型水轮机转轮改型研究与应用

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1、西安理工大学硕士学位论文HL240型水轮机转轮改型研究与应用姓名：李明安申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：罗兴锜;孔德铭20020101HL240型水轮机转轮改型研究与应用学科：水利工程作者：李明安签名导师：罗兴铸教授签名嫩孔德铭高工签名弛i霆篮答辩日期：2002年3月摘要水电站技术改造投资少、见效快，已引起国内外的广泛重视，现代计算机数值模拟技术的不断进步，为水轮机转轮的改型设计创造了条件。HL240型水轮机，系前苏联四十年代的机型，我国五十年代中期引进使用，国内相当一部分中小型电站是套用此转轮。该转轮能量指标明显偏低，过流能力也偏低。本文对HL240混流式水轮机转轮的改型设

2、计进行了深入的研究。主要成果有；(1)应用考虑转轮来流有旋、叶片有限厚及转轮(叶轮)叶片力作用的转轮(叶轮)与导叶联合作用的基于墨流面的准三维设计模型和优化设计模型，研究出了腿240的改进型转轮：}ILⅨ240d和眦X240e。(2)对太平哨电厂的小机进行了改造，在不改变原皿240-LJ一120流道并满足气蚀和稳定性要求，在设计水头为36．2米时，水轮机发电机出力由原来的3000千瓦增容到3600万于瓦，达到了预期目标。(3)在小机改造的基础上，对太平哨的大机乩240吨J一410转轮的改西安理工大学工程硕士学位论文型进行了可行性研究。结果表明：考虑到水轮机的综合性能和HL240-LJ-

3、410流道的过流能力，在设计水头为36．2米时，水轮机发电机出力增容到4．8万千瓦较为合理。如将设计水头提高到37．0米，水轮机发电机出力增容到5．0万千瓦是合理的。(4)为了鉴定原型水轮机转轮改型后的效率特性，采用相对效率法对太平哨的小机进行了效率试验。结果表明，水轮机效率特性明显增加，其效率曲线完全包络改造前的效率以上区域，在发出相同效率的情况下，改型后效率均比改型前高，在高负荷区表现尤为明显。说明HL240水轮机转轮改造是成功的，取得的效益是显著的，达到了预期目的。关键词：HL240型水轮机转轮改型设计优化设计性能预估Ⅱ，。。。。。。。。。。．。．。。。。．。．。。；；。；。。。

4、。：竖nl一1●■j■■‘■■■■■●●■■●■■i■●■‘

5、‘jii■i■■■■■■自■■■●■■j■■■■■目●■■■●■i●■■■●■_■●■■■__●i-一STUDYANDAPPLICATIONONRETROFITDESIGNFORFRANCISRUNNERHL240Author：LiMinganTutor：LuoXingqiProfessorKongDemingSeniorengineerAbstractThecapacityaugmentationandinnovationofhydropowerstationswerecharacterizedbysmallinvestm

6、entandquickreturn，whichhasdrawngreatattentionathomeandabroa&Hydropowerstationsthathaveoperatedformorethan20yearsareallconfrontedwiththeinnovationproblem．FranciSRunnerHI，240wasonetypeofSoyietwaterturbinesinthe1940’S，whichwasintroducedintoChinainthemiddleof1950’Sandwasemployedbymanymiddle-and—smal

7、ldomestichydropowerstations．Therunnerhasdistinctlylow1evelinenergyindexanddischargecapacityaswell．ThepaperlucubratedonretrofitdesignofFrancisRunner甩240．111emainreseatchoutcomeswereasfollows：(1)thepaperappliedquasi—threedimensionaldesignmodelandoptimizationdesignmodelbasedonSlflowsurfacethatwasef

8、fectedbyrunner(impeller)andguidevanejointly．Thevortexflow，bladethicknesslimitationandrunner(impellet)bladeforcefunctionsweretakenintoaccount．ThepapergottheimprovedrunnersofHL240type．whichwereRunnermⅨ240dandRunnerlⅡⅨ240e．Ⅲ西安理