水轮发电机结构运行监测与维修

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出版者:
作者:陈锡芳
出品人:
页数:550
译者:
出版时间:2008-6
价格:97.00元
装帧:
isbn号码:9787508453392
丛书系列:
图书标签:
  • 水轮发电机
  • 发电机组
  • 结构健康监测
  • 运行维护
  • 故障诊断
  • 电力工程
  • 水力发电
  • 振动分析
  • 状态监测
  • 可靠性
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具体描述

《水轮发电机结构运行监测与维修》旨在讨论和研究水轮发电机结构、设计与运行中的主要技术问题和要求,综述有关的基本原理和作用,讨论了国内外水轮发电机的结构形式和特点,总结了我国在水轮发电机设计制造以及运行维修方面的实践经验,提供了国内外水轮发电机设计制造和运行中一些使用数据及标准。《水轮发电机结构运行监测与维修》内容新颖、言简意赅、图文并茂、深入浅出,具有很强的实用性。

《水轮发电机结构运行监测与维修》分3篇共21章。第1篇共14章,主要论述水轮发电机结构与设计。第2篇共3章,叙述水轮发电机和发电电动机启动、停机与运行。第3篇共4章,主要对水轮发电机的监测与维修作了叙述,并论述了水轮发电机增容改造的原则和途径。《水轮发电机结构运行监测与维修》还对发电机的寿命评估作了论述。另外,《水轮发电机结构运行监测与维修》在附录中还收录了三峡水电站左岸厂房发电机简介、常用工业材料的物理性能、国内外部分大容量水轮发电机参考总图等资料。

图书简介:《水轮机:设计、优化与运行前沿》 概述 本书《水轮机:设计、优化与运行前沿》聚焦于现代水力发电领域的核心装备——水轮机。它系统性地阐述了从水轮机基本水力学原理到尖端数字化监测与智能维护技术的全貌。本书旨在为水力发电工程师、设计人员、运行维护专家以及相关专业研究生提供一本兼具理论深度和工程实践指导价值的权威参考。 全书内容紧密围绕水轮机生命周期中的关键环节展开,着重强调效率提升、可靠性保障、故障早期预警及绿色可持续发展等当前行业关注的焦点。 --- 第一部分:水轮机基础理论与水力学基础 本部分为深入研究打下坚实的理论基础,详细解析了水轮机将水能转化为机械能的内在物理机制。 第一章:水能利用与水力机械概述 水力发电的地位与发展历程。 不同类型水能利用形式(径流式、蓄能式、抽水蓄能)。 水轮机分类标准:按水流作用方式(冲击式、反动式)和安装形式。 流体力学基础回顾:伯努利方程在水轮机设计中的应用。 第二章:水轮机水力学理论 比转速与特性系数的推导与应用:确定特定水头和流量下最适宜的机型。 能量转换过程的分析:从叶轮进口到出口的总水头损失计算。 空化现象的深入研究:空化孕育、发展、对性能和寿命的影响。牛顿准则与普朗特数的应用,以及叶轮、导叶的抗汽蚀材料选择。 水力瞬变:导叶关闭、闸门开启过程中压力脉动、水击现象的数学建模与分析(舍维列夫法与特征线法)。 第三章:水轮机主要部件的详细设计原理 转轮(Runner)设计:基于三维流动理论的叶片型线优化。冲角、曲率对效率和汽蚀性能的影响。模化设计方法。 导水叶(Wicket Gate)系统:导水叶片角度对水流冲击角、漏水率的控制。导叶工作机构的刚度与精度要求。 蜗壳(Spiral Casing)与集水环(Draft Tube):蜗壳的均匀流动设计,消除局部流速波动。集水环的扩散效率分析,减少尾水紊流对机组稳定性的干扰。 --- 第二部分:水轮机类型与选型设计 本部分针对不同水能资源条件,详细介绍各类水轮机的结构特点、适用范围及优化设计思路。 第四章:冲击式水轮机(Pelton Turbine) 喷嘴与射流形成过程的精确控制。 双杯式、单杯式叶片的几何参数设计。 尾水室设计对射流回收效率的影响。 第五章:反动式水轮机(Reaction Turbines) Francis水轮机:中比转速设计的核心——叶片数、进口角与出口角的协调。径向尺寸的确定。 Kaplan/Propeller水轮机:变螺距机构的设计与控制策略。轴流式水轮机在低水头大流量工况下的优势。 Bulb/Pit水轮机:低水头机组的流道布局,密封技术的研究。 第六章:机组选型与水力优化 系统特性匹配:水轮机选型与水库水头、发电厂负荷曲线的匹配性分析。 效率评估标准:基于ISO标准的试验方法与效率曲线解读。 水力模型与原型机过渡:如何从物理模型试验结果准确预测原型机性能。 --- 第三部分:水轮机运行特性与动态稳定性 本部分探讨水轮机在实际运行中面临的复杂工况,特别是其动态行为和系统稳定性。 第七章:水轮机运行特性分析 调速系统基础:PID控制器的设计原理及其在水轮机调速中的应用。 甩负荷与超速过程:瞬变工况下的压力升高与转速变化响应。 水轮机特性曲线绘制与解读:工作点、阻塞点、最大效率点等关键区域的分析。 第八章:机组振动与动态稳定性 水轮机振动源分析:水力激振力、转子不平衡力、不对称水流引起的周期性载荷。 机组的固有频率与共振预防:转子动力学分析,涡动(Whirl)与颤振(Flutter)现象的抑制。 机组稳定性判据:刚性、柔性系统稳定性分析,发电机电磁转矩对水力系统的影响。 第九章:抽水蓄能机组的特殊运行模式 抽水/发电模式的平稳切换技术。 高速水泵工作时的空化控制与磨损特性。 双向运行对机组材料和轴承系统的特殊要求。 --- 第四部分:水轮机材料、制造与寿命周期管理 本部分关注水轮机的物理实现、服役过程中的性能衰减机制及维护策略,强调工程实践中的关键技术。 第十章:水轮机材料科学与制造工艺 抗汽蚀与抗冲刷材料:高铬不锈钢、镍铝青铜的应用。表面强化技术(堆焊、喷涂)在叶片修复中的应用。 铸造与焊接技术:大型铸件的内部质量控制,焊缝的应力消除与无损检测。 加工精度与表面粗糙度:对水力效率和汽蚀发生起始点的直接影响。 第十一章:水轮机常见失效模式与评估 汽蚀破坏的机理与形态:微射流冲击与材料疲劳的耦合作用。 疲劳裂纹的萌生与扩展:应力腐蚀与交变载荷下的裂纹扩展速率预测。 磨损机理:泥沙、固体颗粒对导叶和叶片的冲蚀磨损。 第十二章:现代水轮机检测技术与智能运维 无损检测技术在现场的应用:超声波、射线检测在检查内部缺陷中的定位与定量。 在线监测技术:振动监测系统、油液分析、温度场监测的集成化应用。 寿命评估模型:基于损伤累积的剩余寿命预测方法。 --- 结论与展望 本书最后总结了水轮机技术面临的挑战,特别是对数字化孪生(Digital Twin)技术、基于人工智能的运行优化控制以及新材料在极端工况下应用的前瞻性研究方向进行探讨,展望了未来水轮机设计向更高效、更智能、更具环境适应性的方向发展。 本书内容翔实,图表丰富,结合了大量国内外大型水电站的工程案例分析,是水力发电行业技术人员不可或缺的专业工具书。

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读后感

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用户评价

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阅读这本书的过程,就像是跟随一位经验丰富的老专家进行了一次深度“会诊”。它不像教科书那样只是平铺直叙地介绍原理,而是充满了对实际工程中“为什么会这样”的深刻洞察。书中对于“磨损”与“疲劳”在不同部件上的表现差异分析得十分透彻,特别是对定子绕组局部放电的监测与抑制措施,提供了多套可供选择的解决方案。让我印象深刻的是,作者对安全操作规程的强调,贯穿于每一个维修步骤的描述之中,体现了对生命和设备安全的高度重视。这本书的价值在于它所提供的不仅仅是“怎么做”,更是“为什么这么做”的底层逻辑,是提升维修人员综合素养的绝佳读物。

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这本书,拿到手上就有一种沉甸甸的感觉,纸张的质感很棒,印刷的清晰度也无可挑剔。从目录看,内容覆盖面广,涵盖了从基础理论到实际操作的方方面面,尤其是在设备故障诊断和预防性维护这一块,似乎有着深入的研究。我特别留意了其中关于传感器选型和数据采集系统的介绍,感觉作者在这方面下了不少功夫,希望能从中找到提升我们现有监测系统性能的思路。不过,坦率地说,对于一个初学者来说,开篇部分的理论深度可能会让人有些吃力,需要反复阅读才能完全消化。如果能在一些核心概念上增加更形象的图解或者案例分析,那就更好了。整体而言,这本书的专业性毋庸置疑,但对于不同层次的读者,可能需要不同的阅读策略来应对其深度和广度。

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这本书的叙事风格非常严谨,充满了工程师特有的逻辑性,用词精准,没有丝毫的冗余。它更像是一本技术手册的升级版,而非通俗读物。我喜欢它对“维护哲学”的探讨,强调从“事后维修”向“预测性维护”转变的必要性和具体路径。书中对绝缘状态监测的章节,详细阐述了不同测试方法的适用场景及其局限性,这对于我们制定全面的检测计划非常有指导意义。不过,对于完全没有水电背景的读者来说,某些专业术语的密集出现,可能会形成一道无形的阅读障碍。我认为,这本书的目标读者群非常明确——那就是经验丰富的技术人员或相关专业的高年级学生,它更偏向于深化理解而非基础启蒙。

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我是在寻找一套能够系统梳理水轮机运行周期中“痛点”的参考资料时发现了这本书。它的结构安排非常逻辑化,从“健康监测”到“异常预警”,再到“应急处置”,整个流程如同一个成熟的SOP(标准作业程序)。我尤其关注了关于振动分析和油品理化指标变化趋势的解读章节,感觉作者对这些非侵入式检测手段的解读比很多官方手册都要生动和实用。书里提供的许多经验法则,像是“当某项指标超过阈值后,下一步应重点检查的三个子系统”,非常具有实操价值,能大大缩短故障排查的时间。如果能增加一个附录,专门讲解一些常见监测软件界面的操作指南,那就完美了,毕竟理论结合软件操作才是现代维护的关键。

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这本书的排版和视觉设计非常现代,图表的质量也属上乘,尤其是那些复杂的机械结构剖视图,细节刻画得非常到位,让人对水轮发电机内部的精妙构造一目了然。我特别欣赏它在故障案例分析上的处理方式,不仅仅是罗列问题,而是深入剖析了故障发生的原因链条,从环境因素到操作习惯,再到材料本身的局限性,多维度进行了解读。这对于我们日常维护人员来说,提供了宝贵的经验财富。唯一美中不足的是,某些特定型号机组的参数引用略显陈旧,如果能加入近些年主流机型的一些新技术应用和相应的维护策略,那就更贴近当前行业的前沿动态了。但这瑕不掩瑜,它依然是案头必备的工具书。

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