抽水蓄能電站是世界公認(rèn)的可靠調(diào)峰電源,可以配合風(fēng)電、核電等低碳能源電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰填谷。抽水蓄能電站的關(guān)鍵機(jī)組是可逆式水泵水輪機(jī)組,可逆式水泵水輪機(jī)在水輪機(jī)工況下運(yùn)行時(shí)有較為明顯的“S”特性,“S”特性的存在會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行,導(dǎo)致啟動(dòng)成功率低,工況轉(zhuǎn)換和并網(wǎng)困難等問題,難以最大程度的發(fā)揮抽水蓄能電站的作用。本文以國內(nèi)某抽水蓄能電站的帶分流葉片水泵水輪機(jī)模型為研究對(duì)象建立水力模型,并結(jié)合該模型試驗(yàn)的試驗(yàn)報(bào)告,采用SST k-ω湍流模型,選取帶分流葉片水泵水輪機(jī)7.5度導(dǎo)葉開度及23.5度導(dǎo)葉開度下,水輪機(jī)工況、零流量工況附近的制動(dòng)工況和反水泵工況進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)其“S”區(qū)內(nèi)流特性、壓力脈動(dòng)及轉(zhuǎn)輪受力進(jìn)行研究。本文主要研究內(nèi)容如下:1.選取5個(gè)工況點(diǎn)的定常數(shù)值模擬結(jié)果做出“S”特性曲線圖,并將之與試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行對(duì)比,討論數(shù)值模擬的可靠性和可行性;選取設(shè)計(jì)工況下的定常計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,探究各過流部件內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài),研究不同開度對(duì)內(nèi)流狀態(tài)的影響。結(jié)果表明:CFD數(shù)值計(jì)算可以很好地模擬分析帶分流葉片水泵水輪機(jī)的內(nèi)流特性;水輪機(jī)工況下各過流部件內(nèi)流狀態(tài)平穩(wěn),導(dǎo)葉開度越大,流動(dòng)越穩(wěn)定。2.對(duì)7... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

帶分流葉片轉(zhuǎn)輪示意圖

條件非常惡劣。故正確認(rèn)識(shí)和處理水泵水輪機(jī)的算精度的條件，也是保證電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)輪流道狹長，故而離心力也較普通水輪機(jī)要大，其全特性曲線圖中，等開度線會(huì)有明顯的向下彎荷運(yùn)行后會(huì)進(jìn)入飛逸狀態(tài)，此時(shí)的轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速會(huì)繼離心力大于其所需的向心力時(shí)，水流就會(huì)在轉(zhuǎn)輪水泵水輪機(jī)進(jìn)入水輪機(jī)制動(dòng)工況。機(jī)組運(yùn)行在制，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速也隨之緩慢減小，故等開度線會(huì)向內(nèi)流的離心力大于水流所需向心力時(shí)，加之其較長會(huì)因此被反向從蝸殼推出，水泵水輪機(jī)由此進(jìn)入工況以后，機(jī)組會(huì)利用電網(wǎng)的能量使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速再此，水泵水輪機(jī)“S”特性曲線形成，如圖 1.2。

圖 2.1 三維模型Figure 2.1 Three-dimensional model分及無關(guān)性檢驗(yàn)格的劃分型，選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，通過借助 ICEM的全流道模型尺寸較大，形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且還涉及導(dǎo)格劃分，則難度較大，故將該模型，劃分成蝸殼、導(dǎo)葉再將各區(qū)域分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖 2.2。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]水泵水輪機(jī)“S”特性預(yù)測(cè)方法研究[D]. 紀(jì)興英.武漢大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)與“S”區(qū)數(shù)值模擬研究[D]. 舒崚峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]可逆式水泵水輪機(jī)導(dǎo)葉對(duì)性能影響的數(shù)值研究[D]. 李存明.蘭州理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2983889