Page 26 - 2021年第52卷第7期

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Review and prospect in research and application of spiral case structure in hydropower plant

WU Hegao，GAO Xiaofeng，FU Dan
（State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science，Wuhan University，Wuhan 430072，China）

Abstract：The application and development of three embedding methods of spiral case in hydropower plant
is summarized briefly in this paper, as well as the innovative achievements on the embedding methods of
spiral case of 700MW class hydro turbine in China. Three significant advances are pointed out, i.e. nonlin⁃
ear numerical analysis method of spiral case structure, reinforcement calculation principle of surrounding con⁃
crete, and the design philosophy focusing on the safe and reliable operation of unit. At present, there are
some deficiencies in the theoretical research of spiral case structure, and attention should be paid to forma⁃
tion mechanism of hydration heat gap in construction period, temperature effect during operation period,
long-term mechanical properties of compressible membrane, conductive features of pulsating pressure in met⁃
al-to-concrete interface, and fatigue failure of spiral case and stay ring. Two new embedment methods of
spiral case are introduced, based on thermal effect under preheating condition and fusible coating. Finally,
it is suggested that the service process of spiral case structure for decades should be considered from a con⁃
tinuous and dynamic perspective, and full attention should be paid to the potential risk caused by structure
aging.
Keywords：hydropower plant；spiral case structure；embedding method of spiral case；spiral case with par⁃
tial membrane covering；finite element method

（责任编辑：王冰伟）

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