本文關鍵詞：臥式混流式水輪機流動特性及噪聲分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以臥式混流式水輪機為研究對象用數值模擬方法分析了該水輪機的流動特性并對由此引起的噪聲進行了分析,研究工作主要表現在以下幾個方面：(1)通過建模軟件UGNX建立水輪機實體模型,然后通過布爾運算得到水輪機全流道三維數值模型。將水輪機全流道劃分為進水、導葉、轉輪、出水四個區(qū)域分別導入ANSYS ICEM中劃分非結構化網格進而組裝得到全流道計算網格。(2)采用Fluent軟件進行流場數值模擬,先進行定常計算,然后以定常計算達到收斂之后的流場結果作為初始條件采用大渦模擬進行非定常計算得到水輪機流場的瞬時結果并對壓力、渦量、速度等流場參數進行分析。在全流道各特征位置設置參考點監(jiān)測壓力等參數隨時間的變化并繪制時程曲線圖,對其作傅里葉變換進行頻譜分析,對于研究混流式水輪機工作時的振動現象有一定的參考價值。(3)對水輪機轉輪的振動特性進行了研究,分別得到轉輪在空氣中和水中的振動頻率以及模態(tài),然后將其結果與考慮預應力以及旋轉因素時的結果進行對比分析。同時還模擬了混流式水輪機葉輪以及導葉的流激振動現象,分析了考慮流固耦合效應后轉輪的位移、應力等參數變化。(4)本文采用聲比擬法對流動噪聲進行了預測,并分析了影響水輪機工作流動噪聲的各因素。本文的研究工作對于混流式水輪機在效率、振動、噪聲方面的研究有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】：混流式水輪機 大渦模擬 非定常計算 傅里葉變換 頻譜分析 噪聲模擬
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK733.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 水輪機數值模擬的國內外研究現狀12-15
• 1.3 流體機械噪聲模擬的國內外研究現狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內容及工作16-17
• 第二章 基本理論17-35
• 2.1 流體力學的基本控制方程17-19
• 2.1.1 連續(xù)性方程17
• 2.1.2 動量方程17-18
• 2.1.3 能量方程18
• 2.1.4 物理邊界條件18-19
• 2.2 數值算法：壓力修正法(SIMPLE算法)19-22
• 2.2.1 壓力修正法的基本原理19-20
• 2.2.2 壓力耦合方程SIMPLE算法的計算步驟20-22
• 2.3 湍流特性及湍流模型22-26
• 2.3.1 標準k-ε兩方程模型22-23
• 2.3.2 大渦模擬(LES)23-26
• 2.4 聲學理論26-30
• 2.4.1 聲學基本概念26-28
• 2.4.2 聲學數值模擬方法28-30
• 2.5 結構動力分析基本方程30-35
• 2.5.1 有限單元法動態(tài)分析的運動方程30-32
• 2.5.2 特征值問題及其基本特征32-33
• 2.5.3 特征值問題幾種解法33-35
• 第三章 臥式混流式水輪機模型建立及網格劃分35-40
• 3.1 混流式水輪機的物理模型35-37
• 3.2 混流式水輪機網格生成37-40
• 3.2.1 計算網格種類37-39
• 3.2.2 計算區(qū)域網格生成39-40
• 第四章 臥式混流式水輪機內部流場非定常計算40-65
• 4.1 臥式混流式水輪機內部流場數值模擬方法40
• 4.2 流場計算設置40-41
• 4.3 小開度工況下穩(wěn)態(tài)計算結果41-46
• 4.4 小開度工況下瞬態(tài)計算結果分析46-55
• 4.5 小開度工況下全流場以及各過流部件壓力特性55-63
• 4.5.1 各監(jiān)控點壓力脈動結果分析55-60
• 4.5.2 壓力脈動FFT結果分析60-63
• 4.6 本章小結63-65
• 第五章 混流式水輪機轉輪振動特性分析65-75
• 5.1 轉輪結構振動特性分析65-70
• 5.1.1 轉輪在空氣與水中及考慮預應力時模態(tài)分析66-68
• 5.1.2 轉輪轉速對轉輪振動特性的影響68-70
• 5.2 混流式水輪機轉輪流激振動分析70-73
• 5.3 本章小結73-75
• 第六章 混流式水輪機流動噪聲模擬75-85
• 6.1 噪聲模擬結果分析75-84
• 6.2 本章小結84-85
• 第七章 結論與展望85-88
• 7.1 主要研究成果與結論85-86
• 7.2 展望86-88
• 致謝88-89
• 參考文獻89-95
• 附錄A 碩士期間發(fā)表論文95

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 黃劍峰;張立翔;王文全;姚激;;混流式水輪機三維非定常流分離渦模型的精細模擬[J];中國電機工程學報;2011年26期

  本文關鍵詞：臥式混流式水輪機流動特性及噪聲分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：282585