本文關(guān)鍵詞：沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的流固耦合及振動(dòng)研究

  更多相關(guān)文章： 沖擊式水輪機(jī) 斗葉 三維建模 流固耦合 振動(dòng)特性

【摘要】：隨著國(guó)內(nèi)外高水頭水力資源的開(kāi)發(fā),沖擊式水輪機(jī)的發(fā)展越來(lái)越迅速。特別是近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)的發(fā)展從單噴嘴、雙噴嘴、小容量已發(fā)展到現(xiàn)在的六噴嘴,單機(jī)容量達(dá)到12萬(wàn)kW的斜擊式水輪機(jī)。但是我國(guó)現(xiàn)階段正處于對(duì)大型沖擊式水輪機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)的攻堅(jiān)階段,在沖擊式水輪機(jī)的流固耦合及振動(dòng)特性模擬和實(shí)驗(yàn)研究上還不夠深入。隨著現(xiàn)代射流理論、斷裂力學(xué)等的發(fā)展,對(duì)沖擊式內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理及發(fā)生破壞的原因進(jìn)一步變得清晰�，F(xiàn)代材料科學(xué)與鑄造技術(shù)的進(jìn)步,更多的新材料、新工藝已被應(yīng)用到大型沖擊式水輪機(jī)的設(shè)計(jì)的制造中去。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)沖擊式水輪機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)特性已具有了一定深度的分析研究,能夠很好的通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。但對(duì)于沖擊式水輪機(jī)在射流作用下的流固耦合特點(diǎn),以及耦合作用下的轉(zhuǎn)輪斗葉振動(dòng)特性還研究的不多。研究能夠很好的分析得到斗葉在射流場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),更重要的是能夠分析其在流固耦合下,研究轉(zhuǎn)輪斗葉的應(yīng)力分布,進(jìn)而分析葉根部疲勞裂紋產(chǎn)生的原因。本研究取得了以下幾點(diǎn)成果:1.根據(jù)沖擊式轉(zhuǎn)輪參數(shù),得到噴嘴出口到斗葉全流道三維模型,提出了斗葉根部復(fù)雜曲面體三維建模的方法。2.運(yùn)用流場(chǎng)分析軟件模擬轉(zhuǎn)輪在不同水頭下的流動(dòng)特性,分析得到了斗葉在射流作用下的內(nèi)部壓力分布、流速分布規(guī)律。3.利用流場(chǎng)分析軟件Fluent與結(jié)構(gòu)分析軟件Workbench 14.0的交互式接口,在結(jié)構(gòu)中計(jì)算流固耦合條件下轉(zhuǎn)輪斗葉的變形及應(yīng)力特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),流固耦合作用下轉(zhuǎn)輪斗葉的最大位移發(fā)生在刃口附近的出水邊處。4.轉(zhuǎn)輪斗葉受射流沖擊力作用下的振動(dòng)特性,計(jì)算結(jié)果表明:轉(zhuǎn)輪斗葉的第一階固有頻率與受流場(chǎng)作用引起的振動(dòng)頻率不在同一數(shù)量級(jí)別,正常運(yùn)行條件下轉(zhuǎn)輪不會(huì)發(fā)生共振。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK735

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王建;金志浩;;輸流管道流固耦合非線性動(dòng)力學(xué)分析[J];沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào);2007年04期

2 王征;吳虎;賈海軍;;流固耦合力學(xué)的數(shù)值研究方法的發(fā)展及軟件應(yīng)用概述[J];機(jī)床與液壓;2008年04期

3 李艷華;柳貢民;馬俊;;考慮流固耦合的典型管段結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J];振動(dòng)與沖擊;2010年06期

4 賈明章,吳士沖;流固耦合計(jì)算及導(dǎo)管振動(dòng)研究[J];中國(guó)造船;1986年01期

5 徐博侯 ,王清;考慮流固耦合效應(yīng)的結(jié)構(gòu)輻射條件[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年06期

6 馮維明;程德林;鄭效忠;;流固耦合動(dòng)態(tài)測(cè)試的研究[J];振動(dòng)、測(cè)試與診斷;1990年02期

7 孟慶國(guó);馬鈞;袁文清;;液體罐箱多歐拉域流固耦合碰撞過(guò)程數(shù)值模擬[J];工程力學(xué);2009年S1期

8 蘇波;錢若軍;袁行飛;于猛;;利用能量守恒和徑向基函數(shù)插值的流固耦合界面數(shù)據(jù)傳遞方法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2009年09期

9 陳堅(jiān)紅;周天情;盛德仁;李蔚;陳輝;;充流管道單向流固耦合數(shù)值模擬自動(dòng)化研究[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2012年08期

10 陳文元;趙雷;;壩體考慮流固耦合的動(dòng)力特性分析[J];四川建筑科學(xué)研究;2013年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 崔爾杰;;流固耦合力學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展[A];錢學(xué)森科學(xué)貢獻(xiàn)暨學(xué)術(shù)思想研討會(huì)論文集[C];2001年

2 王士召;何國(guó)威;張星;;柔性體渦誘導(dǎo)振蕩的流固耦合模擬[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

3 王國(guó)斌;;單細(xì)胞受剪切流變的流固耦合數(shù)值模擬分析[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 蘇波;錢若軍;;流固耦合方程的建立及耦合數(shù)據(jù)傳遞[A];慶祝劉錫良教授八十華誕暨第八屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

5 鮑麟;余永亮;;粘彈性蜻蜓型翼?yè)]拍的流固耦合求解途徑初探[A];非定�？諝鈩�(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文選集[C];2007年

6 文聘;葉紅玲;劉海宏;;輸流管流固耦合模態(tài)分析[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

7 劉樂(lè);吳健康;;細(xì)胞通過(guò)微孔隙時(shí)的大變形流固耦合和表面切應(yīng)力變化特征[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

8 王從磊;任偉偉;孫建紅;;平面圓形傘初始充氣階段的流固耦合研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

9 張洋;柏云清;汪衛(wèi)華;趙小敏;張學(xué)偉;FDS團(tuán)隊(duì);;基于雙向流固耦合的中國(guó)鉛基研究反應(yīng)堆地震響應(yīng)分析[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

10 王建省;董勤喜;;熱流固耦合動(dòng)態(tài)邊界理論研究[A];第九屆全國(guó)滲流力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（一）[C];2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周忠寧;對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)流固耦合特性研究及其基于非線性動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

2 孫芳錦;膜結(jié)構(gòu)風(fēng)振流固耦合效應(yīng)和風(fēng)致雪壓的理論分析及數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

3 雷凡;水下柔性結(jié)構(gòu)流固耦合動(dòng)力效應(yīng)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 王自明;油藏?zé)崃鞴恬詈夏Ｐ脱芯考皯?yīng)用初探[D];西南石油學(xué)院;2002年

5 金景旭;汽車碰撞人體頭部流固耦合模型及傷害機(jī)理研究[D];吉林大學(xué);2015年

6 法特;基于高階有限差分法的管道瞬態(tài)特性研究[D];華中科技大學(xué);2011年

7 高平;大型渡槽的二維半流固耦合模型及其工程應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2014年

8 魯麗;非線性板狀結(jié)構(gòu)流固耦合復(fù)雜響應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2006年

9 石代嗯;攪拌槽內(nèi)流固耦合的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2014年

10 李媛;風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 夏向?qū)W;基于流固耦合物理模擬技術(shù)的頂板突水機(jī)理研究[D];華北科技學(xué)院;2015年

2 馮偉;流固耦合效應(yīng)下離心壓氣機(jī)葉片響應(yīng)分析[D];大連交通大學(xué);2015年

3 康楠;流固耦合界面信息傳遞技術(shù)分析與數(shù)值風(fēng)洞計(jì)算程序研制[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

4 王梅媚;微芯片塑封過(guò)程熱—流—固耦合變形的數(shù)值模擬研究[D];南昌大學(xué);2015年

5 介少龍;基于流固耦合的含夾層鹽巖儲(chǔ)庫(kù)滲流研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 張強(qiáng);基于動(dòng)邊界技術(shù)的單向張拉膜結(jié)構(gòu)流固耦合效應(yīng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 王恒宇;高塔流固耦合振動(dòng)特性分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[D];湘潭大學(xué);2015年

8 曾志平;汽油機(jī)冷卻系統(tǒng)流固耦合傳熱分析與研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

9 鄧艷波;風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能及流固耦合分析[D];湘潭大學(xué);2015年

10 張亦農(nóng);基于流固耦合的雞蛋跌落沖擊力學(xué)特性有限元分析[D];天津科技大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1287599