發(fā)布時間：2020-07-21 19:08

【摘要】：國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開電力工業(yè)，水力發(fā)電在電力工業(yè)中起著特殊的作用，其中水輪機(jī)是水電站的心臟，主導(dǎo)著整個電站的經(jīng)濟(jì)效益，隨著科技的發(fā)展，研究人員也不滿足于現(xiàn)狀，對水輪機(jī)的研發(fā)和設(shè)計更加苛刻，近幾十年我國在水輪機(jī)設(shè)計和水電站建設(shè)上取得了顯著的成就。隨著水力資源的大力開發(fā)，水電站的建設(shè)朝著超高水頭和超低水頭兩個方向發(fā)展，對于高水頭的水電站我們通常采用沖擊式水輪機(jī)，對于水力資源不充裕的地方采用沖擊式、混流式等機(jī)型均不能達(dá)到預(yù)期的要求，而傳統(tǒng)的斜擊式水輪機(jī)又多為單噴嘴，單噴嘴的斜擊式水輪機(jī)存在著一定的局限性，單機(jī)出力比較小，通過轉(zhuǎn)輪的流量小，要達(dá)到一定的出力時只能增加機(jī)組的臺數(shù)，這樣就加大了廠房占地面積，從而也提高了電站的建設(shè)成本。 本文通過對高效多噴嘴斜擊式水輪機(jī)水力模型設(shè)計研究中會發(fā)現(xiàn)，隨著噴嘴數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，通過轉(zhuǎn)輪的流量增加，噴嘴所射的射流與轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的水流存在一定的干涉現(xiàn)象，在葉片的根部會產(chǎn)生大量的漩渦，同時在葉片的進(jìn)口處也同樣會形成大量的漩渦，這樣對葉片有很大的損害，使得機(jī)組水力損失大，水力效率低。通過優(yōu)化改進(jìn)，將原來的單噴嘴改為雙噴嘴結(jié)構(gòu)，完成雙噴嘴斜擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力及結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用UG軟件進(jìn)行三維建模及Gambit軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最終我們采用CFD技術(shù)對此類水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及內(nèi)部流道進(jìn)行了數(shù)值模擬，來分析和研究其內(nèi)部流動規(guī)律，可以看出射流之間與轉(zhuǎn)輪內(nèi)部水流的干涉情況是怎樣的，從而有針對性的對斗葉型線進(jìn)行優(yōu)化，彌補了單噴嘴斜擊式水輪機(jī)出力受限的問題，噴嘴數(shù)目的增加有效的解決了射流與轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動之間的流動干涉問題，最終確定了雙噴嘴斜擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的可行性，此類水輪機(jī)有效的提高了轉(zhuǎn)輪的效率，使機(jī)組運行安全平穩(wěn)，同時本文還提出了該類型水輪機(jī)的安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及運行維護(hù)的技術(shù)措施，對電站的實際生產(chǎn)起到了一定的指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK730
【圖文】：

模型設(shè)計的理論分析水輪機(jī)又分為：①水斗式、②斜擊式、③雙擊式三種[5]，其中斜射出來的自由射流來沖擊轉(zhuǎn)輪做功的（自由射流的動能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)水輪機(jī)是依靠一些假設(shè)條件來建立基本原理模型的。如圖 2.1 所示沖擊式水輪機(jī)直徑1D 假設(shè)為無窮大。噴射出來的自由射流的射流直徑0d 為無窮小。是具有固定長度的理想柱面，其數(shù)量0Z 無窮多，而節(jié)距是無窮小式水輪機(jī)的水斗在規(guī)定圖面上作的是勻速直線運動，其速度為U 1V 與U 兩者形成射流，射流角為1 ；1W 與U 的夾角為相對進(jìn)水角水流是理想水流上假設(shè)，我們可以把斜擊式水輪機(jī)的基本原理模型看作為平面問

圖 2.3 雙噴嘴斜擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水力模型Fig.2.3 The hydraulic model of dual-nozzle oblique strike turbine runner

圖 2.4 開發(fā)出的雙噴嘴斜擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪木模圖Fig. 2.4 The wooden model of dual-nozzle oblique strike turbine runner developed

【參考文獻(xiàn)】

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1 宋文武;符杰;周敏;姚文革;楊佐衛(wèi);;多噴嘴沖擊式水輪機(jī)內(nèi)部流動及部件振形的研究[J];大電機(jī)技術(shù);2008年06期

2 許和勇;葉正寅;王剛;史愛明;;聚合多重網(wǎng)格法在旋翼前飛流場計算中的應(yīng)用[J];航空動力學(xué)報;2007年02期

3 張馭海;宋文武;符杰;;一種新型斜擊式水輪機(jī)的開發(fā)與性能分析研究[J];能源研究與管理;2010年02期

4 谷德君;陳波;孔繁久;;非接觸式承片臺流體動力學(xué)仿真分析[J];機(jī)械工程師;2010年01期

5 符杰;宋文武;王輝艷;;沖擊式水輪機(jī)斗葉根部型線優(yōu)化設(shè)計[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2012年09期

6 許榮桂;;關(guān)于沖擊式水輪機(jī)用模型綜合特性曲線選型設(shè)計方法與實例剖析[J];黑龍江水利科技;2010年06期

本文編號：2764676