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公开(公告)号：CN118911089B
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202411024308.X
申请日：2024-07-29
Applicant: 武汉大学
IPC: E02B9/02 , E02B9/04 , E02B5/08 , G06F30/13 , G06F30/28 , G06F17/10 , G06F113/14 , G06F113/08 , G06F119/02
Abstract: 本申请涉及一种紧接尾水管的进/出水口体型，其中，进/出水口体型包括：水平隧洞段、弯管段、竖井段、竖井扩散段和分流段，尾水管后连接水平隧洞段，水平隧洞段连接弯管段；弯管段连接竖井段，竖井段连接竖井扩散段，并基于竖井扩散段的倒椎体将流道分为上游部分和下游部分，竖井扩散段上下游两侧分别连接分流段，其中，进/出水口体型的设计结果由目标机组的工作参数、安装参数和地形参数确定的进/出水口体型的每个分段的设计尺寸和预设的至少一个连接约束得到每个分段的实际尺寸确定。本申请实施例可以通过结合侧式与竖井式进/出水口的水流特点，在有效改善尾水管后不均匀流态的同时兼具较好的地形适应性，进而满足紧接尾水管的低水头地面式厂房抽水蓄能电站进/出水口要求。
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公开(公告)号：CN115711243B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202211359868.1
申请日：2022-11-02
Applicant: 武汉大学 , 东方电气集团东方电机有限公司
Abstract: 本申请公开了一种可消除水泵水轮机无叶区脱流涡的带水平刃活动导叶。相关技术的活动导叶超高水头水泵水轮机在高扬程水泵工况运行时顶盖出现45～65Hz左右的异常振动，垂直振动位移超标，严重威胁机组安全稳定运行。顶盖异常振动的主要原因之一为在高扬程水泵工况下转轮出流在竖向分布不均匀，主流方向与活动导叶安放角不一致，导致无叶区内产生脱流涡，脱流涡在无叶区以低于转轮的转频旋转，并与活动导叶相互作用，产生与顶盖振动同频带的高幅压力脉动。该水流脉动作用于顶盖，导致顶盖出现相应频率的流激振动。本申请在活动导叶靠近转轮侧设置水平刃，消除无叶区的脱流涡结构，抑制了水泵水轮机在高扬程水泵工况下由于无叶区脱流涡导致的顶盖振动位移超标问题。
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公开(公告)号：CN117057279B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311123859.7
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种水泵水轮机力矩曲线预测方法及系统，根据机组内流体流动方向，将机组内流动划分为向心流动和离心流动。随后分别根据向心流动和离心流动特点，引入转轮进出口速度三角形关系及单位参数数学表达式，分别推导了向心流动和离心流动单位力矩曲线控制方程。为了扩大方程应用范围，在控制方程中引入修正系数，并通过特征点进行求解。预测结果显示，预测曲线与实测曲线吻合良好，具备较高的精度。本专利可应用于转轮模型试验，加速模型试验流程，处理单位力矩曲线修复或试验数据补全，此外，本专利也可提供了一条新的单位力矩曲线获取技术途径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117933111A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311122314.4
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种水泵水轮机全特性曲线预测方法及系统。在本技术方案中，基于欧拉方程和能量平衡方程进行推导。首先，根据机组内流体流动方向，将机组内流动划分为向心流动和离心流动。随后分别根据向心流动和离心流动特点，引入转轮进出口速度三角形关系及单位参数数学表达式，分别推导了向心流动和离心流动单位流量和单位力矩曲线控制方程。为了扩大方程应用范围，在控制方程中引入修正系数，并通过特征工况点进行求解。预测结果显示，预测曲线与实测曲线吻合良好，具备较高的精度。本专利可应用于转轮模型试验，加速模型试验流程，处理全特性曲线修复或试验数据补全等问题。
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公开(公告)号：CN115013221B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202210748815.2
申请日：2022-06-28
Applicant: 武汉大学
IPC: F03B3/18
Abstract: 本发明涉及一种特高水头特大容量的混流式水轮机引水和导水部件及其水力设计方法，本发明通过双层蜗壳、双层固定导叶和双层活动导叶的构想，在兼顾考虑水力损失和结构强度的基础上，达到增大一倍过流量，提升发电功率的目的。蜗壳水力设计通过假定蜗壳断面平均流速不变的原则完成。同时，考虑到蜗壳断面应力分布均匀，截面主体仍采用圆形截面。在设计过程中，仅需计算单层蜗壳截面，另一层截面通过对称关系得到。固定导叶通过不改变水流环量的原则确定安放角度，并根据强度要求加厚为翼型。活动导叶额定安放角度通过水轮机基本方程得到。本发明在增大引水和导水机构过流量的同时，兼顾了结构强度和水力损失，能有效提高水轮机出力。
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公开(公告)号：CN115822840A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211536677.8
申请日：2022-12-01
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种宽出力的水泵水轮机转轮，包含上冠、下环及转轮叶片三个部分，转轮上冠轴面投影曲线和转轮下环轴面投影曲线分别由一条五点四阶贝塞尔曲线确定，转轮叶片低压边轴面投影由一确定的一元二次方程确定，且转轮叶片高压边不在同一个轴面上，即其轴面投影与旋转轴成固定角度β，叶片首尾两端均由1/2椭圆弧光滑过渡，以达到提高转轮在非设计工况效率和机组运行稳定性，同时减小双向流动时入口冲击损失的目的。本发明兼顾了水泵水轮机转轮常规性能指标，同时大幅度提高了深偏负荷工况效率性能，减轻了无叶区压力脉动强度，进而有效抑制了机组振动等问题，有效拓宽了水泵水轮机高效安全运行范围，提升了风光储联合运行质量。
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公开(公告)号：CN115711243A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211359868.1
申请日：2022-11-02
Applicant: 武汉大学 , 东方电气集团东方电机有限公司
Abstract: 本申请公开了一种可消除水泵水轮机无叶区脱流涡的带水平刃活动导叶。相关技术的活动导叶超高水头水泵水轮机在高扬程水泵工况运行时顶盖出现45～65Hz左右的异常振动，垂直振动位移超标，严重威胁机组安全稳定运行。顶盖异常振动的主要原因之一为在高扬程水泵工况下转轮出流在竖向分布不均匀，主流方向与活动导叶安放角不一致，导致无叶区内产生脱流涡，脱流涡在无叶区以低于转轮的转频旋转，并与活动导叶相互作用，产生与顶盖振动同频带的高幅压力脉动。该水流脉动作用于顶盖，导致顶盖出现相应频率的流激振动。本申请在活动导叶靠近转轮侧设置水平刃，消除无叶区的脱流涡结构，抑制了水泵水轮机在高扬程水泵工况下由于无叶区脱流涡导致的顶盖振动位移超标问题。
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公开(公告)号：CN115163382A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210865122.1
申请日：2022-07-21
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本申请公开了特高水头特大容量的套筒式水轮机尾水管及水轮机，适用于工作水头大于600米，出力大于60万千瓦的水轮机。本技术方案中，在尾水直锥段设置内层直锥段，并通过支撑导流板进行固定。内层直锥段的出口半径即靠近尾水管弯肘段的一端按照内外两层等分尾水流道的原则进行确定，而内层直锥段锥角通过扩散管水力损失最小原则确定。支撑导流板按照翼型厚度给定，其数量优选大于等于3，其长度优选为直锥段整体长度的0.1至0.15倍，在圆周方向均匀布置。本申请内层直锥段的管壁能切割尾水涡，而其支撑导流板能进一步削弱尾水环量，抑制或消除尾水涡扰动频率，提高机组安全稳定性，尤其适用于特高水头特大容量工作条件。
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