水輪機轉(zhuǎn)輪葉片受力復(fù)雜,常發(fā)生疲勞裂紋,影響機組輸出效率,甚至產(chǎn)生部件破壞而影響運行安全。為此,本文采用單向流固耦合方法計算水輪機轉(zhuǎn)輪葉片所受應(yīng)力,分別構(gòu)建靜力學(xué)和動力學(xué)模型,采用靜力學(xué)分析和模態(tài)分析識別水輪機轉(zhuǎn)輪葉片應(yīng)力狀態(tài)及變形情況。分析結(jié)果表明:水輪機轉(zhuǎn)輪葉片的長、短葉片共振區(qū)域多位于出水邊中部,其最大變形量分別處于[2.628 3,4.705 8] mm和[1.622 6, 4.038 3] mm范圍內(nèi),這些區(qū)域在水輪機葉片的裂紋檢修、維護(hù)保養(yǎng)和設(shè)計改進(jìn)時需要重點關(guān)注。 

【文章來源】：熱力發(fā)電. 2020,49(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

水輪機轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)

將建立的水輪機全流道有限元模型裝配到一起，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，全流道網(wǎng)格劃分如圖2所示。圖2中尾水管流體區(qū)域和蝸殼流體區(qū)域采用六面體網(wǎng)格劃分，轉(zhuǎn)輪流體區(qū)域和葉輪流體區(qū)域采用四面體網(wǎng)格劃分。尾水管、蝸殼、轉(zhuǎn)輪和葉輪4個流體區(qū)域的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)據(jù)見表1。3）邊界條件設(shè)置

對全流道進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析，以k-湍流模型為基礎(chǔ)，圖3為邊界條件設(shè)置。設(shè)置流體介質(zhì)為H2O，設(shè)定蝸殼、尾水管、葉輪流域為靜止流域；轉(zhuǎn)輪流域為旋轉(zhuǎn)流域，旋轉(zhuǎn)速度為380 r/min。設(shè)定蝸殼入口為水流入口，尾水管出口為水流出口，其余為無滑移光滑壁面。入口邊界選擇質(zhì)量流量類型，并設(shè)定為4 612 kg/m3，出口設(shè)置相對靜態(tài)壓強為0。轉(zhuǎn)輪流域與尾水管流域、轉(zhuǎn)輪流域與葉輪流域的交界面設(shè)定為Frozen-Rotor模式，交界面的網(wǎng)格連接為GGI模式。求解設(shè)置為迎風(fēng)模式（Upwind），求解精度為一階，時間步長為timescale=1 rad/rotorspeed，殘差設(shè)置為1.0×10–4。4）流體分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]水泵水輪機內(nèi)部流動模擬及分析[D]. 劉凱華.華北電力大學(xué)(北京) 2017



本文編號：3374609