2017年9月,是我们入学60周年,也是我们从水动31班毕业55周年。
老师教会我们专业知识,也教我们如何做人,老师是我们工作的领路人。每当我们在工作中取得一点成绩,总会想起老师对我们的教诲。这里简记九件往事,以表心怀。
一 1963年1月,我毕业后分配到机电安装处工作,心想安装工作就是“榔头、板手加黄油”,没有什么好学的。是姚志民老师鼓励我,要趁此机会将水轮机结构搞熟,多看些书、资料。所以我就利用下班时间去看书(安装队是7点上班,14点就下班,17—18点晚餐)。每天能看3—4小时书,不到两年把到新安江工程局、新安江电厂资料室,图书室的机电资料都看光了。
1974年,水电部要我主编并组织编写“水轮机安装”一书(翁玉光编写混流式水轮机安装;安装七处(以礼河)编写冲击式水轮机安装;轴流式水轮机安装、机组试运行等其余部份及统稿均由王曰平完成。全书由谢鼎新主任工程师主审),这10年安装队的经历非常有用。姚老师提供了很多各种各样水轮机结构的小图纸(讲义上用的),这不用缩小即可用作插图。使我减少不少工作量。此书(约55万字)已于1978年由水利水电出版社出版,很受同行们的欢迎。
1978年9月,我第一次出国,从奥地利、瑞士考察回到北京,姚志民老师就组织水动教研室老师来听我介绍考察情况,参加会的除姚老师外,还有赵敬亭、高建铭、梅祖彦、林汝长、张文琴、朱爱菁、王曾璇等老师,这对我鼓励很大,激励我一辈子。
二 1974年夏,赵敬亭老师来到富春江,到我厂自力更生制造的3#机组(D1=8m,Nf=60Mw,当时是国内最大、世界第四的轴流转浆机组)从水轮机层到发电机层仔细观看,听听声音。当从受油器层下来时,对我连说三声“真不容易,真不容易,真不容易”,这对我鼓励很大。
1984年,台州水泵厂要我推荐技术顾问时,我就推荐赵老师,他满口答应并与我一起到临海,受到台州地区计经委陈正伟主任和台州水泵厂有关人员的热烈欢迎。
三 1984年5月,富春江水工机械厂为开展“灯泡贯流机组静态有限元分析研究”,得到母校水利系,力学系王曾璇老师他们的热情支持,并于1987年10月提供报告。
1991年王曾璇老师他们又对富春江水工机械厂设计制造的、当时国内最大的马馏滩机组(D1=5.5m,Nf=15.5Mw)开展灯泡机组开展静,动态有限元分析。
灯泡机组静态有限元分析,是计算灯泡体整体结构的变形和应力;灯泡机组动态有限元分析,一是主轴临界转速的计算;二是灯泡体固有频率和振型分析。这些都是当时国内首次的实践。有了母校老师们的大力支持,我更有信心了。马馏滩机组已安全运行了24年。
四 1992年2月,富春江水力机械试验台由能源部组织专家进行鉴定,林汝长老师是鉴定委员会委员,他帮我找出一些问题,并一一予以解决,使试验台鉴定一次通过。综合误差:
立式台(可做混流式和轴流式模型试验)为±0.18%;
卧式台(可做灯泡贯流式模型试验)为±0.13﹪。
国内第一,达到国际先进水平(要求综合误差≤±0.20﹪)。
五 1992年5月,我国首次在国内对引进国外转轮(引进苏联PO45/820转轮木模图)进行模型验收,苏联也派来两位专家参加。为做好验收的准备工作,国内专家组成预验收组,林汝长老师是预验收专家组成员,先对模型转轮进行试验预验收,尽量把问题解决在预验收中。
正式验收很顺利,模型最高效率达92.7﹪,超过合同保证值92.3﹪。中苏双方都很满意。
左起:王曰平、林汝长、邵希荣
但试验中出现测功钢带振动问题。苏方解释是因模型机尾水管下方是空的,可能引起共振。而电站的尾水管是实体,不会引起振动。林老师认为有一定的道理。
六 1992年6月,三门峡扩建机组模型验收试验,这是用引进的苏联转轮(PO45/820,h=2.61D1),用在三门峡电站的流道上(h=2.4D1)。高建铭老师是专家组成员。测试结果模型最高效率为92.4﹪,达到了合同保证值92.3﹪。但在试验中同样出测功钢带振动问题。
为落实在真机有尾水管条件下有无振动,专门到装有PO45转轮的巴西Capivara电站考察,翻阅运行记录,没有尾水管振动的记载。
为保险,三门峡扩机机装了两套尾水管补气装置。转轮在三门峡电厂24年的实际运行中,没有出现尾水管有振动现象。
七 1993年大峡水电站水轮机F23转轮,是我厂首次自己设计转轮、并在自己的试验台试验成功的、30米水头段的新转轮,其模型最高效率90.3﹪。在投标中一举中标。
但在转轮体的结构设计和强度计算中,认为轮毂比0.42太小,不利结构布置且应力太高。原委托大连工学院进行不同轮毂比的计算,但他们工作不严谨,认为轮毂比大到0.44还不行,我就终止了与他们的合同。由王曾璇、高建铭老师来组织重新计算。王曾璇老师还联合母校力学教研室,认真细致地完成了合同任务。推荐轮毂比0.43 的方案。此方案与0.44和0.44改型方案相比的应力和位移水平相当,但较小的轮毂比有利于水力性能的提高。
后真机采用轮毂比为0.43方案。重新试验后(F24)模型最高效率90.5﹪,原型加权平均效率93.26﹪,均超过合同保证值90.3﹪和92.62﹪的要求。唯有空化性能吸出高度计算值为Hs=-5.51m,略超过合同保证值Hs=-5.50m。为保险,将原预留少开挖1m的方案取消。
这样,争论了2年多(1992.10——1994.11)的难题,终于得以解决。4台名义单机出力7.5万千瓦,实际要求达到8.6万千瓦的轴流机组已安全稳定运行了22年。
八 2000年10月,嘉兴城市防洪工程19台大型泵组,水泵由无锡水泵厂制造,电动机由兰州电机厂制造。这是我退休后承接的第一个大型设备监造项目,得到母校老师的大力支持。水泵模型验收试验,在北京中国农机院进行,由瞿伦富任验收专家组主任委员。
验收报告除说明装置模型效率高于标书要求外,还特别指出模型叶轮的最优工况区偏离泵站设计点,要在结构设计上充分考虑工况偏离所带来的影响。这一结论得到业主的高度赞赏。
九 2012年,退休后在服务舜飞公司期间,为重庆市五福电站增效改造,母校又大力支持。
郭嫱、王正伟老师在灯泡贯流机组中采用CFD技术,通过计算,当将流道直径由5.5m增至6.0m时,在额定水头4.9m时,水轮机出力可到2.48Mw;最大水头5.5m时,水轮机出力可达到2.92Mw,超过电站要求的增容值2.58Mw。
电站实测表明,在毛水头4.9m,机组出力2.0Mw。各部瓦温均低于规程要求值,空化良好,比原机组额定出力`1.6Mw增加出力约25%。基本满足了用户的要求。
……
2010年4月24月在水动专业成立55周年大会上,左起:王曰平、朱爱菁、赵敬亭、高建铭、林汝长、李志民、瞿伦富。
我从母校毕业后工作了52年,在工作中每取得一点成绩,都是在母校老师的帮助指导下取得的,在此向母校老师们表示深深的感谢!
祝母校在新的征程中取得优异成绩!
祝福老师们健康快乐!
写于2016年11月9日
修改定稿于2017年4月11日
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作者简介:
王曰平,教授级高级工程师。男,1939年4月生,浙江临海人。曾任原能源部富春江水工机械厂副厂长兼总工程师、原电力部富春江水力机械研究所所长。享受国务院政府特殊津贴。水利部农村电气化研究所副总工程师。被聘为华中科技大学硕士研究生导师。是国际电工委员会(IEC/TC4)中国专家组成员,国务院南水北调办公室专家组成员,曾多次出国考察,并参与引进先进设备与验收工作。主持完成项目主要有:建高精度水力机械试验台,达到国际先进水平。自力更生设计制造、当时国内最大、世界第四的富春江水电站60MW轴流转漿水轮发电机组。设计制造至今仍是国内最大、当时世界第二的江厦潮汐试验电站700KW潮汐机组,获原水电部科技进步二等奖、国家科技进步二等奖,设计制造、列入国家级重大新产品试制项目的马骝滩水电站15.5MW灯泡贯流机组;著有《潮汐发电机组》《岁月》等书,主编《水轮机安装》一书。参編《贯流式水电站》一书。发表论文60多篇。