【摘要】：水力發(fā)電具有清潔、可再生等獨特的優(yōu)勢,在水力發(fā)電中,水輪機又是最主要的核心部件,因此探討水輪機內(nèi)部流場流態(tài)非常必要。文章以某電站型號HL124-WJ-75混流臥式為模型,對水輪機內(nèi)部流場做模擬分析。運用三維建模軟件UG建立水輪機模型,模擬時需要將流域模型離散化,因此要將建立的模型導(dǎo)入網(wǎng)格劃分軟件將其離散化。文章采用ICEM網(wǎng)格劃分軟件將蝸殼、導(dǎo)水機構(gòu)、轉(zhuǎn)輪劃分為非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,由于尾水管外形比較規(guī)則采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。運用Realizablek-?模型對水輪機內(nèi)部流場做三維數(shù)值模擬。試驗過程中主要模擬了空載工況、小流量工況、最優(yōu)工況和額定工況下水輪機蝸殼、導(dǎo)水機構(gòu)、轉(zhuǎn)輪和尾水管的內(nèi)部流動狀態(tài)。通過比對在不同工況下各個過流部件內(nèi)部的流線圖、壓力分布和速度分布得出結(jié)論。在最后,因為考慮到水輪機在工作過程中導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和尾水管間動靜干涉也是影響機組效率和穩(wěn)定性的一方面因素,故分析了額定工況下動靜干涉對機組的影響。根據(jù)內(nèi)部流場分布圖可知,在小流量工況下,由于導(dǎo)葉開度較小,會形成較大的沖角,往往會在葉片進水口和出水口出現(xiàn)脫流的情況并產(chǎn)生較大的壓力梯度,損耗一部分能量,會引起嚴重的湍流,也是影響機組穩(wěn)定性與抗空化空蝕性能的主要原因。隨著導(dǎo)葉開度的增大,脫流情況漸漸改善,壓力梯度和速度梯度也漸漸減小,特別是在最優(yōu)工況下,機組效率、抗空化空蝕性能和穩(wěn)定性都達到最優(yōu),穩(wěn)定性和效率較高。根據(jù)動靜干涉的時域圖和頻域圖得知,轉(zhuǎn)輪和固定導(dǎo)葉間的動靜干涉是引起壓力脈動的主要原因,并且以轉(zhuǎn)輪為中心分別向上和向下擴散,擴散過程中動靜干涉引起的脈動影響漸漸削弱,因此在實際運行時要重視轉(zhuǎn)輪和固定導(dǎo)葉間的動靜干涉對機組的影響。
【圖文】：

擁有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，如此可使 CAD、CAE、CAM 等各模自由切換，可以實施并行工程。復(fù)合建模技術(shù)，在建模過程中可以把實體建模、曲面建建模和參數(shù)化建模融為一體。用基于特征（如孔、凸臺、槽溝和倒角等）的建模和編輯形象直觀，和工程師傳統(tǒng)的設(shè)計辦法類似，并能用參數(shù)曲面設(shè)計過程中采用非均勻的有理 B 樣條設(shè)計作基礎(chǔ)，，面，特別適合于汽車外形設(shè)計、水輪機葉片設(shè)計等復(fù)雜處理化功能非常強大，可非常便捷的從三維實體模型直據(jù) ISO 標準和國標標注尺寸、形位公差和漢字說明等，、階梯剖和軸測圖挖切生成各種圖形剖視圖，增強了繪據(jù) Parasolid 為視圖實體建模核心，實體造型功能技術(shù)領(lǐng) FLUENT 建模

（c） （d）圖 3.2 全流道網(wǎng)格分布圖表 3.3 各流體區(qū)域網(wǎng)格參數(shù)蝸殼 導(dǎo)水機構(gòu) 轉(zhuǎn)輪 尾水管網(wǎng)格節(jié)點數(shù) 204571 144295 330080 83904網(wǎng)格單元數(shù) 1062362 699344 1616910 78309網(wǎng)格類型 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK733.1

【參考文獻】

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本文編號：2687653