摘要：介绍了一种综合了CFD、混流式水轮机转轮形状设计工具和多目标遗传算法(MOGA)的优化系统。该系统可以根据目标函数自动优化转轮形状。将该系统应用到混流式水轮机转轮设计上，其比转速为80m—kw，并选择了三个工况点的水力损失作为目标函数。根据优化结果，获得了许多具有各种性能的优化转轮。完成了优化转轮的模型试验，结果表明，优化转轮在很宽的运行区域内水轮机效率得到很大的改进。

摘要：尽管有助于工程师的CFD工具在不断地改进，一台混流式转轮的设计即使对一个有经验的工程师来说也是件费时的工作。为了节省设计时间，研究出更多的设计方案，以便优化水力性能，ALSTOM电力公司开发了一种新的设计方法，它是一种进化的算法。其中组合了一种设计，一种CFD和一个优化软件。要确定函数最终要达到最小，以获得水力上最优的设计结果。由于所有的软件都已由ALSTOM开发出来，所以我们可以对每一种情况都可以采用这个方法。对新方法的效率在某一试验工况下进行了验证，本文中给出了用CEX-Trascflow优化设计计算的水头损失与人工确定的水头损失的比较结果。

摘要：运行在较宽水头和出力范围内的水轮机转轮，经常会经受非设计工况运行带来的较高的动应力·因此需要详细了解有关平均压力和压力脉动的情况以保证设计转轮的安全。瑞士洛桑的EPFL-IMHEF水力机械试验室开发出了一项专门的技术，利用安装在模型水轮机上的微型压阻式压力传感器测量叶片上的压力。该项技术已成功地在Voith的水力试验室为某大型混流式水轮机进行的模型试验中得到了证实。本文对试验结果进行了介绍并就模型试验结果转换到真机及动应力的分布情况和转轮的疲劳分析进行了讨论。

摘要：水轮机是最广泛使用的水力机械。其设计需要经过一段长时间的摸索才能完成。然而，不断增长的性能指标和特殊的地点或运行条件使得混流式转轮的设计仍然是一个非常有挑战性的任务。本文介绍了Shasta电站5台机组的144MW混流式转轮增容改造的成功经验。合同要求在严格的几何条件极限内增大水头运行范围。应用现代设计方法设计出一种特殊的叶片形状，实现了水轮机能够在最大运行范围内平稳运行。模型试验结果及Navier-Stokes方程计算结果都显示出这种特殊的叶片形状适合Shasta电站的改造。目前，真机运行结果完全证实了分析结果。

摘要：本文介绍了水力机械叶片造型的优化，即用大量的参数表征旋转动力象和水轮机三维叶片造型，这样就仍然存在一个需要用有效的方法解决叶片造型优化的问题。优化过程中采用的数值工具：一是用B样条描述和修改几何图形，二是用准三维和全三维Euler方法以及三维Navier-Stokes方法进行流动计算和分析；三是数值计算法，用来研究更合理的设计参数。本文详细地叙述了一种在优化过程中可以减少数值计算工作量的新思路——多级CFD技术(MLCFD)。这种MLCFD-技术被用于离心象(nq=25min-1)叶片造型和一台混流式转轮(nq=40min^-1)叶片造型。数值计算结果示出了局部的和总的流量得到很大的改进，并且使用这种新方法可以大大减少数值计算工作量。

摘要：本文简要介绍了成功改造Chute-Des-Passes电站水轮机的再种措施。随着现代设计技术的改进以及模型试验的合理利用，现有水轮机性能在效率、空化性能及稳定性方面得到了大大的改善。并着重叙述了活动导叶及转轮更换后带来的效率改进。同时，由系统的模型与真机试验论证得出，由于实施了最有效的真机水力通道的改造措施，达到了按IEC公式换算出的效率增益。

摘要：本文报道和讨论了当时世界最大的水轮机改造后的试运行结果。示出了应用于设计和优化的现代计算技术，良好的检修过程和系统的模型试验和真机试验；获得比预期更好的改进结果是可以达到的。后面介绍了每个计算参数的改进(出力，效率，噪声和振动等级，水力稳定性，空化性能及其他)。目前，两台水轮机彻底改造，并投入运行．达到要求的保证值．在效率和较宽的稳定的连续运行范围方面得到很大提高。

摘要：混流式水轮机导叶二次泄漏损失是水轮机总效率损失中相对较大的部分。当顶盖受压偏移时，会加大导叶与顶盖的间隙，从而出现泄漏。本文介绍了受压顶盖的2D模拟。该模拟是基于有限元法，利用Algor软件完成的。通过模拟给出了受压顶盖的应力分布及偏移．模拟中获得的位移结果可以用来计算顶盖的偏移。由于计算时间和初始工作的大大减少，这样更适合2D模拟而不是3D模拟．而且，与全3D模拟比较时，分析了2D模拟的正确性．为了确定间隙对水轮机效率的影响，本文给出了上述不同间隙下的效率测量结果。由于间隙也会受导叶磨损的影响，文中也给出了泥砂磨损及修复后的水轮机效率的测量结果。测量结果说明了．减小设计工况磨损的可能性以及修复磨蚀的重要性。

摘要：在本系列论文的第二部分，阐述了低水头混流式水轮机模型压力及应力脉动的在线测量分析和与同类型真机测量结果的比较，以及与数值计算结果的比较。模型转轮压力及应力脉动的在线测量的试验过程已在第一部分做了介绍。混流式转轮叶片的负荷脉动主要取决于不同的水动力现象。例如，部分负荷下的涡带，叶片尾部卡门涡和在非设计工况下发生的空化。几乎所有这些现象都可能导致疲劳故障，这些故障将使我们对其性能及结构之问的相互作用有了更好的理解。本文提出的在线测量结果是研究这些现象，以及解决水轮机部件疲劳寿命问题的有价值的信息源。真机与模型结果的比较说明了这种现象在两种尺寸下是可以观测到的，尽管压力和应力的动态转换是不可行的。流动情况以及转轮静载响应的计算值与试验值吻合良好，使得可以进行下一步计算，进行数值动态分析和疲劳寿命预估。这些测量结果对开发数值计算工具完成性能优化是很有用的。