Fatigue analyses of the prototype Francis runners based on site measurements and simulations
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Notice bibliographique
Résumé
With the increasing development of solar power and wind power which give an unstable output to the electrical grid, hydropower is required to give a rapid and flexible compensation, and the hydraulic turbines have to operate at off-design conditions frequently. Prototype Francis runners suffer from strong vibrations induced by high pressure pulsations at part load, low part load, speed-no-load and during start-stops and load rejections. Fatigue and damage may be caused by the alternating stress on the runner blades. Therefore, it becomes increasingly important to carry out fatigue analysis and life time assessment of the prototype Francis runners, especially at off-design conditions. This paper presents the fatigue analyses of the prototype Francis runners based on the strain gauge site measurements and numerical simulations. In the case of low part load, speed-no-load and transient events, since the Francis runners are subjected to complex hydraulic loading, which shows a stochastic characteristic, the rainflow counting method is used to obtain the number of cycles for various dynamic amplitude ranges. From middle load to full load, pressure pulsations caused by Rotor-stator- Interaction become the dominant hydraulic excitation of the runners. Forced response analysis is performed to calculate the maximum dynamic stress. The agreement between numerical and experimental stresses is evaluated using linear regression method. Taking into account the effect of the static stress on the S-N curve, the Miner's rule, a linear cumulative fatigue damage theory, is employed to calculate the damage factors of the prototype Francis runners at various operating conditions. The relative damage factors of the runners at different operating points are compared and discussed in detail.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle