本文關(guān)鍵詞：基于CFD的混流式水輪機(jī)內(nèi)流場計(jì)算與分析

  更多相關(guān)文章： 混流式水輪機(jī) 數(shù)值模擬 Gambit軟件 Fluent軟件 Tecplot軟件

【摘要】：我國水力資源豐富,開發(fā)利用潛力大。水電資源一直是國家鼓勵(lì)開發(fā)利用的資源之一。水輪機(jī)是水電站的核心部件,其中混流式水輪機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。近幾年,利用CFD技術(shù)研究和解決工程中實(shí)際流動問題的方法日益完善,基于CFD的數(shù)值模擬已成為研究水輪機(jī)水力性能的重要工具。因此,研究基于CFD的混流式水輪機(jī)內(nèi)流場的計(jì)算方法具有重要意義。隨著CFD理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,一些商業(yè)CFD軟件已被成功運(yùn)用于水輪機(jī)內(nèi)部流動特性分析。本文首先回顧了國內(nèi)外關(guān)于水輪機(jī)內(nèi)部流動數(shù)值模擬的研究進(jìn)展,然后使用Fluent軟件,針對某實(shí)際電站的混流式水輪機(jī)的全流道,在三種典型工況下進(jìn)行了三維湍流數(shù)值計(jì)算和性能分析。主要工作和成果如下:1、利用Fluent的前處理器Gambit軟件,按照水輪機(jī)的實(shí)際水力參數(shù)和過流部件的幾何尺寸,建立了從蝸殼進(jìn)口到尾水管出口的全流道三維幾何模型。2、對網(wǎng)格及其生成方法進(jìn)行概述,并用Gambit軟件對計(jì)算域進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。3、介紹了基于CFD技術(shù)對水輪機(jī)內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬的基本理論和計(jì)算方法。并利用Fluent軟件,針對該水輪機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)k-?湍流模型,用二階迎風(fēng)格式對控制方程進(jìn)行離散,流場計(jì)算方法采用SIMPLE算法,對水輪機(jī)全流道在三種典型工況下分別進(jìn)行了三維湍流數(shù)值計(jì)算。4、使用Tecplot軟件對數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理,分別生成各過流部件在三種工況下的壓力分布圖、流線圖等,借此研究水輪機(jī)內(nèi)部流動規(guī)律,并對水輪機(jī)性能進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】：混流式水輪機(jī) 數(shù)值模擬 Gambit軟件 Fluent軟件 Tecplot軟件
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK733.1;TV136.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景和意義8-9
• 1.2 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本文主要內(nèi)容13-14
• 2 混流式水輪機(jī)幾何模型的建立及計(jì)算域網(wǎng)格的生成14-24
• 2.1 混流式水輪機(jī)全流道幾何模型的建立14-19
• 2.1.1 引言14
• 2.1.2 蝸殼的三維建模14-16
• 2.1.3 座環(huán)和導(dǎo)葉的三維建模16-17
• 2.1.4 轉(zhuǎn)輪的三維建模17-18
• 2.1.5 尾水管的三維建模18
• 2.1.6 混流式水輪機(jī)整體三維模型的建立18-19
• 2.2 混流式水輪機(jī)全流道計(jì)算域網(wǎng)格的生成19-23
• 2.2.1 網(wǎng)格概述19
• 2.2.2 網(wǎng)格類型19-20
• 2.2.3 Gambit網(wǎng)格劃分概述20-22
• 2.2.4 計(jì)算域網(wǎng)格的生成22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 混流式水輪機(jī)三維湍流數(shù)值計(jì)算24-34
• 3.1 流體動力學(xué)控制方程24-25
• 3.2 湍流模型25-28
• 3.3 轉(zhuǎn)輪動靜干涉的處理28-29
• 3.4 邊界條件29-30
• 3.5 控制方程的離散30-31
• 3.6 流場計(jì)算方法31-32
• 3.7 FLUENT中其它參數(shù)的設(shè)置32
• 3.8 本章小結(jié)32-34
• 4 混流式水輪機(jī)三維流場計(jì)算結(jié)果及分析34-56
• 4.1 引言34
• 4.2 蝸殼內(nèi)流場計(jì)算結(jié)果及分析34-39
• 4.3 座環(huán)和活動導(dǎo)葉處流場計(jì)算結(jié)果及分析39-42
• 4.4 轉(zhuǎn)輪內(nèi)流場計(jì)算結(jié)果及分析42-51
• 4.5 尾水管內(nèi)流場計(jì)算結(jié)果及分析51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 5 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 總結(jié)56
• 5.2 展望56-58
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-60
• 致謝60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65

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4 辛U，

本文編號：713047