隨著混流式水輪機(jī)的快速發(fā)展,機(jī)組出力與轉(zhuǎn)輪尺寸隨之增加,這些都使得水輪機(jī)效率與穩(wěn)定性顯得愈發(fā)重要。而下環(huán)間隙與機(jī)組之間的不合理匹配,以及轉(zhuǎn)輪葉片的空化空蝕均會(huì)對(duì)水輪機(jī)的效率和運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生噪音、葉道渦、減少機(jī)組使用壽命等現(xiàn)象,所以對(duì)水輪機(jī)下環(huán)間隙的選型與空化性能的研究具有重要意義。本文借助CFX軟件,以某混流式水輪機(jī)模型機(jī)為數(shù)值模擬的研究對(duì)象,進(jìn)行了下環(huán)間隙的單相流動(dòng)計(jì)算以及加裝活動(dòng)導(dǎo)葉裙邊的空化流動(dòng)計(jì)算。研究?jī)?nèi)容從以下幾個(gè)方面展開:1.根據(jù)模型機(jī)基本參數(shù)與二維CAD工程圖,對(duì)混流式水輪機(jī)進(jìn)行全流道計(jì)算域的三維幾何建模:在三維幾何模型的基礎(chǔ)上,進(jìn)行各過(guò)流部件結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分:根據(jù)水輪機(jī)效率隨網(wǎng)格數(shù)的變化曲線進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證,通過(guò)對(duì)比不同網(wǎng)格數(shù)下的效率變化,最終確定全流道數(shù)值計(jì)算的網(wǎng)格總數(shù)為653萬(wàn)。2.對(duì)混流式水輪機(jī)進(jìn)行4個(gè)流量工況點(diǎn)下的定常數(shù)值模擬,分析下環(huán)間隙對(duì)混流式水輪機(jī)能量特性與內(nèi)部流態(tài)的影響。由計(jì)算結(jié)果可知:水輪機(jī)效率隨下環(huán)間隙尺寸的增加逐漸減小,變化幅度隨機(jī)組流量的減小逐漸上升。小流量工況點(diǎn)下,間隙對(duì)水輪機(jī)內(nèi)部流態(tài)的影響主要集中在尾水管處,間隙出流會(huì)... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

蝸殼截面型線

圖 3-1 蝸殼截面型線 圖 3-2 蝸殼三維模型Fig.3-1 Section profile of spiral case Figure.3-2Three-dimensional model of spiral.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)模型的創(chuàng)建導(dǎo)水機(jī)構(gòu)在整個(gè)計(jì)算域模型中是屬于最常規(guī)的三維幾何模型。對(duì)固定導(dǎo)葉三維幾何模創(chuàng)建，首先把 Auto CAD 中固定導(dǎo)葉整體的單線圖導(dǎo)入 UGS NX 中，然后通過(guò)拉伸轉(zhuǎn)命令完成導(dǎo)葉以及進(jìn)、出口的模型創(chuàng)建，固定導(dǎo)葉三維模型如圖 3-3 所示。圖 3-3 固定導(dǎo)葉三維模型

22圖 3-3 固定導(dǎo)葉三維模型Fig.3-3 Three-dimensional model of steady vane幾何建模過(guò)程中，只需把單個(gè)導(dǎo)葉的單線成單個(gè)導(dǎo)葉以及進(jìn)、出口模型創(chuàng)建。最后對(duì)葉模型的創(chuàng)建�；顒�(dòng)導(dǎo)葉單線圖如 3-4 所裙邊 （圖 3-4 活動(dòng)導(dǎo)葉單線圖Fig.3-4 Single-line diagram of movable guide vane

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高水頭混流式水泵水輪機(jī)空化特性研究[D]. 楊宛利.西安理工大學(xué) 2017
[2]水泵水輪機(jī)空化特性及過(guò)渡過(guò)程數(shù)值模擬研究[D]. 尤建鋒.武漢大學(xué) 2017
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[4]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬及PIV測(cè)試探究[D]. 柯強(qiáng).西華大學(xué) 2016
[5]混流式水輪機(jī)在含沙水流下的空化特性研究[D]. 王杰.浙江大學(xué) 2016
[6]混流式水泵水輪機(jī)間隙流動(dòng)的數(shù)值分析[D]. 董志強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2013
[7]基于CFD的長(zhǎng)短葉片水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪三維空化數(shù)值模擬[D]. 曹芳濱.昆明理工大學(xué) 2013
[8]水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪間隙流動(dòng)數(shù)值模擬及參數(shù)化網(wǎng)格生成[D]. 劉朝.華中科技大學(xué) 2011
[9]基于PIV技術(shù)的水輪機(jī)尾水管內(nèi)流動(dòng)的試驗(yàn)研究[D]. 鄧萬(wàn)權(quán).西華大學(xué) 2006



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