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灯泡贯流式水轮机基本结构及基本工作原理1 灯泡贯流式水轮机基本结构及基本工作原理第一节概述一、水轮机定义水轮机是一种将水能转换为旋转机械能的动力机械。
是一种水力原动。
水轮机与发电机组成水电站的水轮发电机组，又称水电站主机组。
二、水流的能量,E=Z+ ，式中,E——单位机械能，简称总比能,m,,Z——单位位能，简称比位能,m,,——单位压能，简称比压能,m,,——单位动能，简称比动能,m,,α——流速分布不均匀系数。
三、贯流式水轮发电机组的基本特征,1、水辙基本上沿轴线作贯穿机身的流动?全贯流,发电机转子装在转轮外缘上，其突出优点,水流畅通，水力损失小,转动贯量大,因发电机转子直径大,。
缺点是转子密封结构复杂。
?半贯流,发电机布置在竖井里,不是泡在水里,，水轮机轴穿到水里与发电机相连，运行时水流绕过竖井，从两侧流向转轮。
?轴伸式,前伸、后伸?灯泡式,导水机构斜向布置，导叶呈圆锥形分布，发电机安装在灯泡形的引水壳体内，直接由水冷却，并以空心的固定支柱,即固定导叶,作为进出机组的内部通道。
灯泡体外尺寸越小，由水流性能越好。
贯流式与轴流式水轮机相比具有以下特点,1、过流部件简单。
由于其过流部件简单，因而其水力损失较小，过流能力较大，它消除了立式机组蜗壳及肘管所形成的弯曲流道，从而减小了由此产生的附加水力损失。
2、结构紧凑。
由于无蜗壳、座环及顶盖等大件，使机组间距缩小，厂房建筑面积相应减少,且因其是卧轴布置，厂房起吊高度比立式机组低得多。
3、能在极低水头下运行。
4、机组尺寸相对庞大，特别是全贯流及灯泡贯流式水轮机，其结构较复杂，发电机在水下的密封和防潮问题，均有特殊的要求。
四、水轮机牌号及其标称直径第一部分第二部分第三部分， , 3 4 5转轮标称直径D,cm, 1水室特征,用汉语拼音字母表示轴布置型式,用汉语拼音字母表示水轮机形式,用汉语拼音字母表示转轮型号,比转速代号,,用阿拉伯数字表示例如,红花水电站水轮机型号,GZ,840,WP,590表示,水轮机转轮型号为840，水轮机形式为贯流式，大轴布置形式为卧轴布置。
第一章灯泡贯流式水轮机的结构灯泡贯流式水轮机是贯流式水轮机的主要类型之一。
1919年初，美国工程师哈尔扎(Harza)首先提出其设计理念。
经过瑞士爱舍维斯公司(Escher Wyss)公司近20年的研究，于1936年研制成功，并开始生产。
该水轮机应用水头一般在25m以下，主要应用于潮汐电站，近年来逐渐应用到江河上的低水头电站。
贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式。
它与中、高水头水电站和低水头立轴的轴流式水电站相比，具有如下显著的特点。
1．效率高、结构简单、施工方便贯流式水轮发电机组从进水到出水方向基本上轴向贯通，不拐弯，流道尺寸大而短，过流通道的水力损失少，效率高，结构简单，施工方便。
2．尺寸小贯流式水轮机有较大的比转速，所以在水头和功率相同的条件下，贯流式水轮机的直径要比转桨式水轮机的小10％左右。
3．土建投资少贯流式水电站的机组结构紧凑，与同一容量的轴流转桨式机组相比，其尺寸较小，可布置在坝体内，取消了复杂的引水系统，可以减少厂房的建筑面积，减少电站的开挖量和混凝土用量。
根据有关资料分析，土建费用可以节省20％～30％。
4．运行方式多贯流式水轮机适合作可逆式水轮机运行。
由于进出水流道没有急转弯，使水轮机发电和抽水均能获得较好的水力性能。
它可应用于潮汐电站，具有双向发电、双向抽水和双向泄排水等6种功能。
因此，很适合综合开发利用低水头水力资源。
5．见效快贯流式水电站一般比轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少；电站靠近城镇，有利于发挥地方兴建电站的积极性。
第一节贯流式水轮机的分类及简介贯流式水轮机组按总体布置方式的不同可分为以下几种：(1)全贯流式。
(2)灯泡贯流式。
(3)竖井贯流式。
(4)轴伸贯流式。
第1页(5)虹吸贯流式。
按运行工况不同可分为以下3种：(1)单向贯流式。
(2)双向贯流式。
(3)可逆贯流式。
一般习惯按总体布置方式的不同来分类，而很少按运行工况分类，所以本节按总体布置方式的不同分类，介绍贯流式机组的类型。
2018年2月机电技术混流式水轮机全流道模型CFD分析与研究*张慧珍（四川水利职业技术学院电力工程系，四川成都611231）摘要：为了在设计水轮机时，能够判断机组的内部流场分布规律，校核设计方案的合理性，以某小型混流式水轮机为设计案例，采用相似性原则完成了机组的结构设计和全流道流场模型的建立，并通过CFD分析得到了机组额定工况下的速度压力分布规律。
良好的水力特性结果表明，该机组的设计方案比较合理，性能达到了预期的目的；也说明采用CFD 技术对于水轮机的设计而言，是一种行之有效的方法。
关键词：混流式水轮机；全流道模型；CFD分析；相似性原则中图分类号：TV734.1；TP391.9文献标识码：A文章编号：1672-4801（2018）01-014-02DOI:10.19508/ki.1672-4801.2018.01.005小型混流式水轮机在设计中，其内部流场的水力特性，直接影响机组的效率、汽蚀以及发电稳定性[1]。
因此，如何确保混流式水轮机的内部水流顺畅，是设计中必须考虑的关键问题。
从目前的研究现状来看，验证机组流态特性最有效的方式是在机组投入生产前，先制作一个小型的模型机组，并在试验台开展模型试验[2]。
然而，该方法却存在着一个问题，即试验的费用较为昂贵，尤其是涉及到PIV试验，成本会进一步增加。
对于小型混流式水轮机而言，从经济性方面来考虑，模型试验并不适用。
对混流式水轮机全流道进行CFD分析，是一种行之有效的方法：通过计算机仿真，可以提前判断机组的流态特性，并根据结果作进一步的优化和改进，以达到确保机组性能的目标。
由于该方法成本较低，所以在小型混流式水轮机的设计中，适用性较为广泛。
鉴于此，本文在对于某小型混流式水轮机的设计中，对其全流道进行CFD分析，判断其水力特性等参数，从而达到验证设计合理性的目的。
1水轮机的设计及流道模型的构建本文对某电站的小型混流式水轮机进行设计和流态性能预测。
在设计中，先选择与该电站条件相似的电站机组作为参考。
《灯泡贯流式水轮发电机组多物理场耦合特性分析》篇一一、引言随着科技的发展和环境保护意识的增强，可再生能源成为了当前的研究热点。
水力发电作为可再生能源的重要组成部分，得到了广泛的研究与应用。
而灯泡贯流式水轮发电机组是水力发电中重要的设备之一，其多物理场耦合特性的分析对优化设备性能、提高运行效率及确保安全运行具有极其重要的意义。
本文将对灯泡贯流式水轮发电机组的多物理场耦合特性进行详细的分析和探讨。
二、灯泡贯流式水轮发电机组概述灯泡贯流式水轮发电机组主要由水轮机、发电机和调速器等部分组成。
其工作原理是利用水流的力量驱动水轮机转动，进而带动发电机发电。
这种机组具有结构紧凑、安装方便、运行效率高等优点，广泛应用于中小型水电站。
三、多物理场耦合特性分析1. 流体与结构的耦合在灯泡贯流式水轮发电机组中，水流与结构的相互作用是关键问题之一。
水流在流经水轮机时，会产生复杂的流动现象，如涡旋、湍流等，这些流动现象对机组的运行性能和稳定性产生重要影响。
同时，机组的结构也会对水流产生影响，如机组的振动会改变水流的流动状态。
因此，需要综合考虑流体与结构的相互作用，分析机组的动态响应和运行稳定性。
2. 电磁与结构的耦合灯泡贯流式水轮发电机组中的发电机部分涉及到电磁与结构的耦合问题。
发电机在运行过程中会产生电磁力，这些电磁力会作用在发电机结构上，产生振动和应力。
同时，机组的振动也会影响电磁场的分布和发电效率。
因此，需要分析电磁与结构的相互作用，优化发电机设计，减少振动和应力，提高发电效率。
3. 热与流的耦合灯泡贯流式水轮发电机组在运行过程中会产生大量的热量，这些热量需要及时散发以保持机组的正常运行。
然而，热量的产生和散发会与流体的流动产生耦合作用。
一方面，流体的流动会带走部分热量；另一方面，机组的热状态又会影响流体的流动状态。
因此，需要综合考虑热与流的耦合作用，分析机组的热特性，优化散热设计。
四、分析方法为了深入分析灯泡贯流式水轮发电机组的多物理场耦合特性，需要采用合适的分析方法。
