發(fā)布時(shí)間：2024-12-07 06:50

　　在全球變暖和環(huán)境污染的嚴(yán)峻考驗(yàn)下,探索和發(fā)展清潔能源已經(jīng)成為全人類的共識(shí),而水電作為一種傳統(tǒng)清潔能源更是具有成本低、效率高、無(wú)污染、可再生等優(yōu)勢(shì)�，F(xiàn)如今,隨著高水頭和超高水頭水輪機(jī)的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā),水電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題愈發(fā)受到重視。對(duì)于能直接引起尾水管低頻壓力脈動(dòng)的尾水管渦帶,其產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)理、影響因素和控制手段得到了大量學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。本文基于混流式水輪機(jī),采用模型試驗(yàn)為基礎(chǔ)、數(shù)值模擬作延伸的研究方法,選取部分負(fù)荷和滿負(fù)荷兩個(gè)典型工況進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并結(jié)合模型試驗(yàn)詳細(xì)探究了尾水管空化渦帶的產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)理,空化系數(shù)和旋擰數(shù)對(duì)空化渦帶形態(tài)、內(nèi)流場(chǎng)、穩(wěn)定性和熵產(chǎn)損失的影響,以及對(duì)泄水錐的打孔和開(kāi)槽處理對(duì)于尾水管內(nèi)壓力脈動(dòng)的影響,為實(shí)際工程應(yīng)用混流式水輪機(jī)的設(shè)計(jì)提供了借鑒和指導(dǎo),為后續(xù)關(guān)于空化渦帶的研究打下基礎(chǔ)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)尾水管內(nèi)流態(tài)影像和尾水管內(nèi)壓力傳感器壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,對(duì)模型試驗(yàn)各工況下尾水管內(nèi)流態(tài)和空化渦帶進(jìn)行分析,對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變化得到壓力脈動(dòng)頻域信號(hào),結(jié)合原始數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻分析,其結(jié)果表明流量和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速對(duì)于尾水管內(nèi)空化渦帶形...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 尾水渦發(fā)展機(jī)理和特性研究
        1.3.2 尾水渦與壓力脈動(dòng)影響因素研究
        1.3.3 尾水渦與壓力脈動(dòng)控制方法研究
        1.3.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算前處理
    2.1 引言
    2.2 模型實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)流態(tài)劃分與分析
        2.2.2 打孔和開(kāi)槽處理分析
    2.3 數(shù)值計(jì)算
        2.3.1 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.2 幾何模型構(gòu)建和網(wǎng)格劃分
        2.3.3 數(shù)值模擬策略
        2.3.4 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        2.3.5 壓力測(cè)點(diǎn)設(shè)置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 泄水錐變結(jié)構(gòu)對(duì)壓力脈動(dòng)影響分析
    3.1 引言
    3.2 模型試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算對(duì)比驗(yàn)證
        3.2.1 外特性對(duì)比
        3.2.2 壓力脈動(dòng)對(duì)比
    3.3 壓力脈動(dòng)分析
        3.3.1 同一截面壓力脈動(dòng)對(duì)比分析
        3.3.2 不同截面對(duì)比分析
        3.3.3 不同泄水錐對(duì)比分析
    3.4 內(nèi)流場(chǎng)分析
        3.4.1 同一截面對(duì)比分析
        3.4.2 不同截面分析
        3.4.3 不同泄水錐分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 空化渦帶演化機(jī)理分析
    4.1 引言
    4.2 單多相計(jì)算對(duì)比分析
        4.2.1 外特性對(duì)比分析
        4.2.2 渦帶形態(tài)對(duì)比分析
        4.2.3 內(nèi)流場(chǎng)對(duì)比分析
    4.3 空化渦帶演化機(jī)理和不穩(wěn)定性分析
        4.3.1 空化渦帶演化機(jī)理分析
        4.3.2 穩(wěn)定性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 空化系數(shù)和旋擰數(shù)影響分析
    5.1 引言
    5.2 空化系數(shù)對(duì)旋轉(zhuǎn)渦區(qū)工況影響
        5.2.1 空化渦帶形態(tài)分析
        5.2.2 內(nèi)流場(chǎng)分析
        5.2.3 熵產(chǎn)分析
    5.3 空化系數(shù)對(duì)柱渦區(qū)工況影響
        5.3.1 空化渦帶形態(tài)分析
        5.3.2 內(nèi)流場(chǎng)分析
        5.3.3 熵產(chǎn)分析
    5.4 旋擰數(shù)對(duì)柱渦區(qū)工況影響
        5.4.1 空化渦帶形態(tài)分析
        5.4.2 內(nèi)流場(chǎng)分析
        5.4.3 熵產(chǎn)分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：4014979