高轉(zhuǎn)速、大容量混流式水輪機在負荷發(fā)生變化時產(chǎn)生的空化渦帶、水錘現(xiàn)象是影響水輪機穩(wěn)定性的重要因素。探尋渦帶的能量特性、空化特性、脈動特性和水輪機的飛逸特性,有助于我們更好的控制水輪機的振動,減少空化,提高整機運行效率和可靠性。因此,本文通過基于滑移網(wǎng)格的兩相流數(shù)值分析、基于靜態(tài)效率因子的內(nèi)特性數(shù)值法、并結(jié)合模型機的真機試驗對渦帶的形成機理與影響因素展開了全面分析。本文的主要研究工作如下:（1）本章分別對模型機進行數(shù)值模擬和真機試驗,選取不同開度和轉(zhuǎn)速來分析、測量獲取水輪機運行效率,各采集了 263個樣本點,進而繪制整個水輪機的能量特性曲線。并對兩個性能曲線上分布的其他點進行抽樣對比,通過改進網(wǎng)格質(zhì)量和算法來減小誤差率,以求尋找一個可靠的數(shù)值分析方法,讓數(shù)值計算的結(jié)果更具參考性,進而部分替代試驗。通過數(shù)值模擬建立的性能曲線,均方誤差范圍在4.13%以內(nèi)。（2）采用兩相流的模擬方法和Zwart-Gerber-Belamri空化模型對水輪機全流道空化進行了分析,并通過設(shè)立壓力脈動監(jiān)控點,分析和測量了水輪機各空化系數(shù)下的振動特性、渦帶形狀、振動幅值和頻率特征。并采用非定常模擬,對渦帶的演變發(fā)展過... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?ＭＲＦ方法中的兩坐標系關(guān)系??

置體積分數(shù)，＆為空泡半徑。??２．６網(wǎng)格劃分??采用ＣＦＤ模擬所研究的混流式流場域結(jié)構(gòu)如圖２－２所示，研究的計算區(qū)域是從水輪機進??口到尾水管出口的全流道，本文采用同步建模法反向選取水輪機轉(zhuǎn)輪進口面、尾水管出口面??以及所有壁面合成的空間區(qū)域，進行縫合創(chuàng)建實體，形成蝸輪、固定導(dǎo)葉、活動導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪??和尾水管五部分為一體的研究區(qū)域。??＾ＵＵｒＪ?１１Ｊ１??圖２－２數(shù)值模擬混流式水輪機幾何模型??計算所用的水輪機其結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)如下表２．１所示。??１９??

置體積分數(shù)，＆為空泡半徑。??２．６網(wǎng)格劃分??采用ＣＦＤ模擬所研究的混流式流場域結(jié)構(gòu)如圖２－２所示，研究的計算區(qū)域是從水輪機進??口到尾水管出口的全流道，本文采用同步建模法反向選取水輪機轉(zhuǎn)輪進口面、尾水管出口面??以及所有壁面合成的空間區(qū)域，進行縫合創(chuàng)建實體，形成蝸輪、固定導(dǎo)葉、活動導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪??和尾水管五部分為一體的研究區(qū)域。??＾ＵＵｒＪ?１１Ｊ１??圖２－２數(shù)值模擬混流式水輪機幾何模型??計算所用的水輪機其結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)如下表２．１所示。??１９??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]基于聲學(xué)的水輪機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 吳道虎.華中科技大學(xué) 2006
[4]螺旋集中渦誘導(dǎo)流場的解析解及其應(yīng)用研究[D]. 劉翔.華中科技大學(xué) 2006

碩士論文
[1]水電站過渡過程計算中的若干問題研究[D]. 黃賢榮.河海大學(xué) 2006



本文編號：3496608