本發(fā)明涉及透平，具體地，涉及一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法。
背景技術(shù)：
1、隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)和可再生資源開發(fā)利用的重視，水力發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源形式，受到了廣泛關(guān)注，混流式水輪機(jī)作為一種常見的水力發(fā)電機(jī)組，具有高效、穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在水電站中得到了廣泛應(yīng)用。
2、然而，在混流式水輪機(jī)的運(yùn)行過程中，由于水流的沖刷、空蝕、磨損等作用，轉(zhuǎn)輪葉片會(huì)逐漸出現(xiàn)損傷和性能下降的現(xiàn)象，這些損傷不僅會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)效率下降，還會(huì)影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此，對(duì)混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行修型和修復(fù)，恢復(fù)其原有的幾何形狀和性能，對(duì)于延長(zhǎng)水輪機(jī)的使用壽命、提高發(fā)電效率具有重要意義。
3、現(xiàn)有的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的修型方法主要包括手工修型和機(jī)械加工修型兩種，其中手工修型方法雖然靈活，但精度較低，難以保證修型質(zhì)量。機(jī)械加工修型方法雖然精度較高，但設(shè)備復(fù)雜、成本較高，且修型的葉片的工作性能也通常難以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
2、為此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，該混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法的實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片狀態(tài)的全面了解，整體的修型精度和效率高，使得修型后的葉片能夠更好的適應(yīng)相應(yīng)工作環(huán)境中的水流條件，進(jìn)而可以有效提高水輪機(jī)的工作可靠性和整體的工作效率。
3、本發(fā)明實(shí)施例的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法包括以下步驟：
4、s1：檢查需要修型的轉(zhuǎn)輪葉片以獲取所述轉(zhuǎn)輪葉片的實(shí)際參數(shù)，所述實(shí)際參數(shù)包括葉片形狀、葉片尺寸、葉片角度、葉片質(zhì)量分布、葉片不同部位的磨損度和葉片不同部位的金屬疲勞程度；
5、s2：根據(jù)所述實(shí)際參數(shù)和所述轉(zhuǎn)輪葉片的原始參數(shù)進(jìn)行葉片性能分析，所述葉片性能分析包括葉片受力分析、葉片變形分析、葉片磨損分析、導(dǎo)流性能分析和能量轉(zhuǎn)換效率分析；
6、s3：根據(jù)所述葉片性能分析的分析結(jié)果，確定所述轉(zhuǎn)輪葉片的修型的預(yù)期參數(shù)，然后根據(jù)所述預(yù)期參數(shù)進(jìn)行葉片修型；
7、s4：在實(shí)際工況下運(yùn)轉(zhuǎn)修型后的所述轉(zhuǎn)輪葉片，并檢驗(yàn)所述轉(zhuǎn)輪葉片的實(shí)際工作性能。
8、在一些實(shí)施例中，在步驟s1中，所述需要修型的轉(zhuǎn)輪葉片為將原始轉(zhuǎn)輪葉片在實(shí)際工況下工作設(shè)定時(shí)間后獲得。
9、在一些實(shí)施例中，在步驟s1中，所述葉片不同部位的磨損度通過光學(xué)檢測(cè)方法定量測(cè)定。
10、在一些實(shí)施例中，在步驟s1中，所述葉片不同部位的金屬疲勞程度通過金屬探傷儀定量測(cè)定。
11、在一些實(shí)施例中，在步驟s1中，所述葉片形狀包括葉片的不同部位的形變量，且所述形變量通過應(yīng)變片定量測(cè)定。
12、在一些實(shí)施例中，在步驟s2中，所述葉片受力分析包括：對(duì)葉片在工作過程中的受力情況進(jìn)行分析，所述受力情況包括葉片上的壓力分布、剪切力分布以及水流引起的振動(dòng)分布。
13、在一些實(shí)施例中，在步驟s2中，所述的葉片性能分析具體包括以下步驟：
14、通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件根據(jù)所述實(shí)際參數(shù)和所述原始參數(shù)進(jìn)行三維建模；
15、分析葉片的幾何形狀和流場(chǎng)特性，并通過計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)對(duì)葉片進(jìn)行流體力學(xué)性能模擬以實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)流性能分析和所述能量轉(zhuǎn)換效率分析。
16、在一些實(shí)施例中，在步驟s3中，所述葉片修型的項(xiàng)目包括葉片尺寸調(diào)整、葉片曲率半徑調(diào)整、葉片攻角調(diào)整和葉片厚度分布調(diào)整。
17、在一些實(shí)施例中，所述葉片曲率半徑依據(jù)下式進(jìn)行調(diào)整：
18、[r＝\fractjbrbpjjvhph{2}\cdot\left(1-\frac{\cos(\alpha+\delta\alpha)}{\cos(\alpha)}\right)]；
19、其中r是需要修型的葉片的曲率半徑，d是需要修型的葉片的直徑或?qū)挾龋琝alpha是需要修型的葉片的攻角，\delta\alpha是葉片修型后攻角的變化量。
20、在一些實(shí)施例中，還包括以下步驟：依據(jù)步驟s4的測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果，選擇重復(fù)步驟s1至步驟s3一次或多次，直至修型后的轉(zhuǎn)輪葉片的實(shí)際工作性能達(dá)到預(yù)期。
21、有益效果：本發(fā)明實(shí)施例的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法的實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片狀態(tài)的全面了解，整體的修型精度和效率高，使得修型后的葉片能夠更好的適應(yīng)相應(yīng)工作環(huán)境中的水流條件，進(jìn)而可以有效提高水輪機(jī)的工作可靠性和整體的工作效率。
1.一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s1中，所述需要修型的轉(zhuǎn)輪葉片為將原始轉(zhuǎn)輪葉片在實(shí)際工況下工作設(shè)定時(shí)間后獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s1中，所述葉片不同部位的磨損度通過光學(xué)檢測(cè)方法定量測(cè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s1中，所述葉片不同部位的金屬疲勞程度通過金屬探傷儀定量測(cè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s1中，所述葉片形狀包括葉片的不同部位的形變量，且所述形變量通過應(yīng)變片定量測(cè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s2中，所述葉片受力分析包括：對(duì)葉片在工作過程中的受力情況進(jìn)行分析，所述受力情況包括葉片上的壓力分布、剪切力分布以及水流引起的振動(dòng)分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s2中，所述的葉片性能分析具體包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，在步驟s3中，所述葉片修型的項(xiàng)目包括葉片尺寸調(diào)整、葉片曲率半徑調(diào)整、葉片攻角調(diào)整和葉片厚度分布調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，所述葉片曲率半徑依據(jù)下式進(jìn)行調(diào)整：
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片修型方法，其特征在于，還包括以下步驟：依據(jù)步驟s4的測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果，選擇重復(fù)步驟s1至步驟s3一次或多次，直至修型后的轉(zhuǎn)輪葉片的實(shí)際工作性能達(dá)到預(yù)期。