摘要：简要介绍了国内外三种水电站钢蜗壳埋入方式的应用和发展历程,对我国700 MW级水轮机蜗壳埋入方式的创新性成果进行了整理归纳,总结出水电站蜗壳结构研究中取得的三个重要进展,即蜗壳结构非线性数值分析方法、蜗壳外围混凝土配筋原则以及以机组稳定运行为核心的设计理念。针对当前蜗壳结构理论研究方面存在的不足,指出施工期水化热缝隙的形成机理、运行期温度作用效应、垫层材料长期力学特性、钢蜗壳-混凝土接触面脉动压力的传导特性,以及钢蜗壳和座环的疲劳失效是未来蜗壳结构研究需要重点关注的内容。在蜗壳新技术应用发展方面,介绍了预热膨胀构造初始缝隙和可融涂层构造初始缝隙两种新型蜗壳埋入方式。最后建议研究人员和设计人员应以持续和动态的视角看待蜗壳结构长达几十年的服役过程,充分重视结构老化累积的安全隐患。

摘要：为了研究蜗壳结构对熔盐泵输送高温介质时转子运行稳定性的影响,设计了相同运行工况条件下的单蜗壳、双蜗壳双出液管结构的2种熔盐泵.利用ANSYS软件对2种蜗壳结构熔盐泵的内部流场进行了非定常数值模拟,并分析了转子部件上的温度分布;将流场和温度场的计算结果同时加载到转子部件上,进行叶轮和轴上的流热固耦合分析,探讨了2种结构熔盐泵转子部件的应力、变形量和模态.结果表明:双蜗壳结构可以减小叶片表面的压力载荷,提高叶轮表面压力分布的对称性;单蜗壳熔盐泵叶轮和轴的最大变形量较大;而且单蜗壳熔盐泵转子部件在不同旋转角度下最大变形量变化较大,相比于单蜗壳熔盐泵转子的等效应力,双蜗壳熔盐泵叶轮的最大等效应力较大,但双蜗壳熔盐泵泵轴的最大等效应力较小;2种蜗壳结构流场条件下,转子部件运行时均满足结构强度要求.

摘要：随着水电站单机容量越来越大,蜗壳结构面临许多新的技术问题。为分析不同埋设方式对蜗壳结构的影响,本文借助ABAQUS软件,以我国第二大水电工程溪洛渡水电站为工程背景,对该电站蜗壳可能采用的三种结构型式进行了三维非线性有限元静力计算,并探讨了直埋蜗壳钢板减薄的可行性。研究结果表明,为了避免结构裂缝宽度和范围的扩展及机墩的非均匀上移,充水保压蜗壳是最优选择,但该方案存在座环相对径向变形较大的问题,直埋蜗壳钢板减薄后机墩上抬位移的增加值得重视。因此,从结构受力的角度认为三种方案都是成立的,但是蜗壳埋设方式的选择与厂房布置、工程投资、施工工艺难易程度和工程工期等因素都有直接关系,应该综合考虑。

摘要：现行规范把蜗壳结构归为非杆件体系钢筋混凝土结构并按主拉应力图形面积确定配筋数量存在原则性缺陷,计算出的配筋量往往偏多.本文列出了现行计算方法存在的问题,并具体分析了产生问题的原因,提出了改进配筋计算的原则,引入有限元方法,明确了蜗壳结构应按限裂要求配筋.应用实例表明,局部配筋量减少后混凝土损伤区没有显著变化,钢筋应力增幅很小,改进后的配筋计算原则对优化局部配筋量是合理有效且操作性强的.把有限元方法引入蜗壳结构设计中是有现实意义的.

摘要：为探讨功果桥水电站厂房蜗壳结构先进、可行的埋入方式,采用大型有限元分析软件ABAQUS对不同埋入方式下蜗壳结构进行了三维数值仿真分析,从混凝土开裂情况、机墩不均匀上抬位移、座环承受的不平衡力等主要控制指标剖析了蜗壳结构受力特点.研究结果表明:直埋-垫层组合方案可有效控制关键部位的混凝土开裂,显著减小混凝土损伤范围和损伤水平,并有效控制机墩特征截面的不均匀上抬,降低座环不平衡推力,有较好的工程适应性.研究成果对同类工程设计具有参考意义.

摘要：为了给O-Sepa选粉机的分级区提供稳定的流场,提高分级效率,设计一种含导流叶片的蜗壳;采用重整化群k-ε湍流模型和离散相模型分别对O-Sepa选粉机的气相流场和气-固两相流场进行数值模拟,对比3种蜗壳的压力场、速度场、颗粒运动轨迹和分级效率。结果表明,含导流叶片的蜗壳比传统蜗壳和等进风面积蜗壳更节能,能为分级区提供更稳定的速度,颗粒的运动轨迹更顺畅,具有较高的分级效率,有效地提高了选粉机的分级性能。

摘要：针对溪洛渡水电站蜗壳埋设方式研究中的水泵房墙体贯穿性裂缝问题,采用钢筋混凝土非线性有限元方法进行优化研究。研究结果表明,对于垫层敷设至135°方案,局部增加钢筋或增加墙体厚度均不能阻止贯穿性裂缝的产生,在未采取其他工程措施的条件下,垫层应至少敷设至180°断面。水泵房墙体加厚前后的裂缝分布以及应力状态表明,对于蜗壳这种有限裂要求的大型复杂水工结构,在进行线弹性设计配筋的基础上,还应该进行钢筋混凝土开裂非线性仿真分析,即在考虑混凝土的非线性本构关系、钢筋与混凝土的相互作用关系、混凝土裂缝扩展过程等的基础上,才能设计出既满足机组安全稳定运行要求又经济合理的蜗壳结构。

摘要：分析了蜗壳结构在工程设计中所用模型的不足之处，提出了轴对称有限元分析模型，并编制了相应的程序，计算在弹性范围中，钢蜗壳外包素混凝土和钢蜗壳外包钢筋混凝土等两种结构形式的应力和位移。

摘要：尼尔基水利枢纽工程发电厂房为河床式厂房,在其蜗壳结构分析中采用了有限元结构分析及常规结构分析两种方法,同时结合厂房设计和施工等方面的要求,进行了结构和配筋设计。

摘要：蜗壳结构系统在水轮发电机组中起着重要的作用,水轮机钢蜗壳埋入混凝土的方式有三种,拉西瓦水电站经过论证和设计采用垫层蜗壳埋入方式.为了更好地掌握垫层蜗壳的运行情况,垫层蜗壳周边的监测数据的分析就尤为重要.给出利用三维有限元计算的结果,再对实际监测成果进行分析,并对比有限元计算和监测成果的差异,得出了利用有限元对蜗壳结构进行分析的结果基本上和监测数据规律较为一致的结论.利用有限元计算在一定程度上可以反映蜗壳运行情况的一般规律,通过分析得到外围混凝土几乎不承担内水压力,蜗壳处在良好的运行状态.