變幾何水輪機(jī)是潮流能發(fā)電機(jī)組中的關(guān)鍵設(shè)備，研究變幾何水輪機(jī)的流場(chǎng)特性、流體動(dòng)力學(xué)機(jī)理及水力性能，對(duì)于準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)變幾何水輪機(jī)的特性和提高設(shè)計(jì)能力，具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文首先采用CFD方法，針對(duì)變幾何水輪機(jī)二維流場(chǎng)，在7個(gè)流量系數(shù)下，研究了變幾何水輪機(jī)的水力性能，揭示了變幾何水輪機(jī)在固定流量系數(shù)下的流動(dòng)特性，以及如何將入射流動(dòng)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子機(jī)械能的有效設(shè)計(jì)方法。 為進(jìn)一步研究變幾何水輪機(jī)的性能，本文將流場(chǎng)分析拓展至三維模型，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：三維模型與二維模型計(jì)算結(jié)果存在明顯的差異，這主要是由于三維流場(chǎng)中存在上洗和下洗的流動(dòng)現(xiàn)象，因而造成了性能輸出的降低。但是，隨著徑高比的增加，三維影響逐漸減弱。 本文最后對(duì)三臺(tái)變幾何水輪機(jī)組成的串聯(lián)工作組進(jìn)行了水力分析，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：串聯(lián)工作方式可以大幅度降低變幾何水輪機(jī)的波動(dòng)系數(shù)。同時(shí)，由于串聯(lián)工作組內(nèi)變幾何水輪機(jī)流場(chǎng)的互相影響，串聯(lián)工作組內(nèi)的水輪機(jī)功率系數(shù)也可以得到一定程度的提高。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：TM312;P743.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2823058