本文關(guān)鍵詞：含沙水中混流式水輪機內(nèi)部流動數(shù)值模擬及分析　出處：《西華大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：我國水資源蘊藏量豐富,水電是我國的重要能源,而水輪機作為水電站運行的核心部分,在電站運營的過程中卻面臨著許多問題,如水輪機內(nèi)部流場中出現(xiàn)的空化、泥沙磨損等,從而影響水輪機的運行性能,導致檢修周期縮短,電站的運營成本遠遠超出預期,因此,研究水輪機內(nèi)部流動,預測水輪機的水力性能具有重要的意義。本文以錦屏電站方提供的混流式水輪機資料為基礎,運用UG軟件,對水輪機全流道模型進行建立,然后基于CFX平臺,對該模型在清水介質(zhì)和沙水介質(zhì)中,四種不同工況下,分別進行三維流場數(shù)值模擬,以供錦屏二級水電站的運行檢修以及其它電站水輪機設計提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)以電站方提供的水輪機資料和木模圖作為基礎依據(jù),利用UG軟件,分別建立起水輪機的蝸殼、座環(huán)、轉(zhuǎn)輪以及尾水管四大構(gòu)件,待各個過流部件建立完成后,再裝配好,建立起全流道模型。(2)把在UG中建立好的模型導入CFX前處理模塊ICEM CFD當中,運用四面體網(wǎng)格分別對水輪機的每一個過流部件進行劃分,檢查網(wǎng)格質(zhì)量并進行優(yōu)化,直至網(wǎng)格質(zhì)量滿足模擬要求,以“cfx5”格式導出。(3)在CFX-Pre中導入網(wǎng)格模型,研究不同負荷情況下的水輪機在清水介質(zhì)中全流道進行定常流模擬,在CFD-Post軟件進行后處理,得到每一個過流部件的壓力分布情況并進行分析。(4)在沙水介質(zhì)中,研究與清水條件下相同的幾個負荷情況下,不同粒徑,不同濃度的泥沙條件下,對水輪機的全流道采取定常流穩(wěn)態(tài)模擬,在CFD-Post軟件進行后處理,得到每一個過流部件的壓力和泥沙分布情況并比較和分析。(5)將相同負荷情況下清水和沙水介質(zhì)中的水輪機流場模擬結(jié)果進行分析比較,對水輪機性能進行預測,并為水輪機今后的運行提出可靠建議。通過本次模擬,實現(xiàn)了在含沙水中對水輪機水力性能的預測。
[Abstract]:In this paper , based on the data of Francis turbine supplied by the power station , the numerical simulation of three - dimensional flow field is carried out under four different working conditions , such as cavitation , sediment abrasion and so on . ( 4 ) In the sand - water medium , under the same load conditions as the clean water , steady - state simulation of the whole flow path of the turbine is carried out , and the pressure and sediment distribution of each over - current component are compared and analyzed .

【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV734.1

【參考文獻】

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1 齊學義;丁思云;張東;李會暖;;渦輪機械流場中單顆粒的運動方程[J];蘭州理工大學學報;2007年01期

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本文編號：1396889