【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及模型試驗(yàn)，具體涉及到一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置及其設(shè)計(jì)方法。
技術(shù)介紹
1、在混流式水輪發(fā)電機(jī)組中，頂蓋是導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的重要部件，既要承擔(dān)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的引流作用，同時還支撐導(dǎo)葉、傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)葉軸承及其他附屬裝置，并防止水流上溢。頂蓋過流面一般設(shè)有不銹鋼抗磨面，但非過流面受到水流沖擊泥沙磨蝕后不僅降低頂蓋強(qiáng)度，嚴(yán)重破壞時會造成廠房透水事件。水輪機(jī)的泥沙磨損破壞是十分復(fù)雜的物理過程，其中涉及到多相流、泥沙磨損、摩擦學(xué)、材料學(xué)和表面防護(hù)等多學(xué)科問題，具有多相、微觀、瞬態(tài)和隨機(jī)的特點(diǎn)。目前無相應(yīng)的試驗(yàn)裝置可以對頂蓋泥沙磨損進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置及其設(shè)計(jì)方法，旨在對頂蓋泥沙磨損進(jìn)行模擬試驗(yàn)，便于進(jìn)行針對性研究。
2、為解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：
3、一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，包括連接部分、轉(zhuǎn)輪上冠模型和頂蓋模型；所述連接部分內(nèi)具有流道，且所述連接部分的兩端分別具有與該流道連通的進(jìn)液口和出液口，所述連接部分的頂部還具有與該流道連通的溢流口；所述轉(zhuǎn)輪上冠模型包括旋轉(zhuǎn)圓盤和轉(zhuǎn)軸；所述旋轉(zhuǎn)圓盤的下表面設(shè)于所述溢流口處，且所述旋轉(zhuǎn)圓盤的邊緣與所述溢流口的邊緣之間具有間隙；所述轉(zhuǎn)軸連接于所述旋轉(zhuǎn)圓盤的頂部，所述轉(zhuǎn)軸用于與轉(zhuǎn)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)傳動連接；所述頂蓋模型包括外圈部分、過渡連接部分和內(nèi)圈部分；所述外圈部分套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)圓盤外且兩者之間具有間隙，所述外圈部分的底部
4、在一些可選的實(shí)施方式中，還包括若干個試驗(yàn)塊；所述試驗(yàn)塊可拆卸地安裝于所述頂蓋模型的內(nèi)壁上；當(dāng)所述試驗(yàn)塊具有兩個以上時，所述試驗(yàn)塊沿所述頂蓋模型的周向布置；所述頂蓋模型的內(nèi)壁上對應(yīng)所述試驗(yàn)塊的安裝處開設(shè)有凹槽，所述試驗(yàn)塊安裝于所述凹槽內(nèi)，且所述凹槽的深度與所述試驗(yàn)塊的厚度一致。
5、在一些可選的實(shí)施方式中，當(dāng)所述試驗(yàn)塊具有兩個以上時，各試驗(yàn)塊的材質(zhì)相同或不完全相同。
6、在一些可選的實(shí)施方式中，所述連接部分內(nèi)的流道從進(jìn)液口到出液口逐漸擴(kuò)大，且所述溢流口與該流道完全連通。
7、一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：建立轉(zhuǎn)輪上冠和真機(jī)頂蓋的裝配模型，獲得真機(jī)頂蓋流道的三維模型；縮短真機(jī)頂蓋流道的三維模型的旋轉(zhuǎn)半徑，獲得試驗(yàn)頂蓋流道的三維模型；根據(jù)試驗(yàn)頂蓋流道的三維模型設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置主體部分的三維模型。
8、在一些可選的實(shí)施方式中，在設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置主體部分的三維模型時，在頂蓋的內(nèi)壁上還設(shè)計(jì)有凹槽和可拆卸地安裝于該凹槽內(nèi)的試驗(yàn)塊；當(dāng)試驗(yàn)塊設(shè)計(jì)有兩個以上時，將凹槽和試驗(yàn)塊設(shè)計(jì)為沿頂蓋的周向布置。
9、在一些可選的實(shí)施方式中，縮短真機(jī)頂蓋流道的三維模型的旋轉(zhuǎn)半徑，獲得試驗(yàn)頂蓋流道的三維模型的步驟包括：截取真機(jī)頂蓋流道的三維模型的二維流道面，獲得真機(jī)頂蓋流道的二維截面；在保證真機(jī)頂蓋流道的二維截面形狀及尺寸不變的前提下縮短真機(jī)頂蓋流道的二維截面到旋轉(zhuǎn)軸的距離，得到試驗(yàn)頂蓋流道的二維截面；基于試驗(yàn)頂蓋流道的二維截面旋轉(zhuǎn)還原得到試驗(yàn)頂蓋流道的三維模型。
10、綜上所述，本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本申請實(shí)施例所述試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉，可以較好地模擬含泥沙水流在頂蓋流道內(nèi)的流動情況，用開展試驗(yàn)的方法來研究含泥沙水流對頂蓋的磨損問題，可靠性高，試驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括連接部分(1)、轉(zhuǎn)輪上冠模型(2)和頂蓋模型(3)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括若干個試驗(yàn)塊(4)；
3.如權(quán)利要求2所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：當(dāng)所述試驗(yàn)塊(4)具有兩個以上時，各試驗(yàn)塊(4)的材質(zhì)相同或不完全相同。
4.如權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述連接部分(1)內(nèi)的流道從進(jìn)液口(11)到出液口(12)逐漸擴(kuò)大，且所述溢流口(13)與該流道完全連通。
5.一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置主體部分的三維模型時，在頂蓋的內(nèi)壁上還設(shè)計(jì)有凹槽和可拆卸地安裝于該凹槽內(nèi)的試驗(yàn)塊；
7.如權(quán)利要求5所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，縮短真機(jī)頂蓋流道的三維模型的旋轉(zhuǎn)半徑，獲得
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括連接部分(1)、轉(zhuǎn)輪上冠模型(2)和頂蓋模型(3)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括若干個試驗(yàn)塊(4)；
3.如權(quán)利要求2所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：當(dāng)所述試驗(yàn)塊(4)具有兩個以上時，各試驗(yàn)塊(4)的材質(zhì)相同或不完全相同。
4.如權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)頂蓋泥沙磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述連接部分(1)內(nèi)的流道從進(jìn)液口(11)到出液...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧旭東，李天林，肖彧，龐嘉揚(yáng)，龐小淞，王忠全，談泰權(quán)，徐耀剛，李曉宇，劉小兵，鄧萬權(quán)，姚兵，華紅，余志順，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，
類型：發(fā)明
國別省市：
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