水輪機(jī)模式液力透平是按水力原動(dòng)機(jī)原理設(shè)計(jì)的工業(yè)高余壓液體能量回收裝置,與目前常用的反轉(zhuǎn)泵模式液力透平相比,其單級(jí)利用水頭和效率均高,是更適合用于工業(yè)余能回收的裝置。研究表明,水輪機(jī)模式液力透平的級(jí)間導(dǎo)葉是影響液力透平水力效率的關(guān)鍵過流部件,因此,對(duì)級(jí)間導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化,以便提高能源利用率,避免能源二次浪費(fèi),具有重要意義。而級(jí)間導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及參數(shù)較多,需要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行匹配和優(yōu)化,以使級(jí)間導(dǎo)葉在滿足下級(jí)轉(zhuǎn)輪所需水流切向速度和角度的同時(shí)盡量減少級(jí)間導(dǎo)葉的水力損失,保證出力和水頭的同時(shí),提高效率。因此,液力透平級(jí)間導(dǎo)葉優(yōu)化是屬于多參數(shù)多目標(biāo)的問題,優(yōu)化難度較大。本文基于CFD數(shù)值計(jì)算,通過改變導(dǎo)葉單個(gè)參數(shù),初步分析了級(jí)間導(dǎo)葉各參數(shù)對(duì)透平性能的影響。在此基礎(chǔ)上,以級(jí)間導(dǎo)葉隔板厚度δ、級(jí)間導(dǎo)葉直徑D4、級(jí)間導(dǎo)葉片數(shù)Z、反導(dǎo)葉進(jìn)口處內(nèi)壁倒圓角半徑Rn、反導(dǎo)葉進(jìn)口處外壁倒圓角半徑Rw為試驗(yàn)因素進(jìn)行5因素4水平的正交試驗(yàn)。并分別以透平各主要性能參數(shù)為指標(biāo)進(jìn)行分析,得出了各因素參數(shù)對(duì)于各個(gè)液力透平性能指標(biāo)的影響規(guī)律。本研究結(jié)果表明:（1）用于液力透平的級(jí)間導(dǎo)葉其反導(dǎo)葉片進(jìn)口直徑取約等于上級(jí)轉(zhuǎn)輪出口直徑效... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 本文研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 二級(jí)液力透平三維建模
    2.1 轉(zhuǎn)輪的建模
    2.2 級(jí)間導(dǎo)葉的建模
    2.3 出水室的建模
    2.4 蝸殼及座環(huán)的建模
    2.5 本章小結(jié)
3 網(wǎng)格劃分與數(shù)值模擬計(jì)算
    3.1 網(wǎng)格劃分
    3.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    3.3 數(shù)值模擬計(jì)算
        3.3.1 求解器及計(jì)算模型的選擇
        3.3.2 邊界條件及交界面的設(shè)置
        3.3.3 模擬計(jì)算迭代步數(shù)的設(shè)置
        3.3.4 仿真結(jié)果的性能參數(shù)計(jì)算方法
    3.4 本章小結(jié)
4 級(jí)間導(dǎo)葉的優(yōu)化
    4.1 導(dǎo)葉參數(shù)對(duì)透平性能影響的初步分析
        4.1.1 同徑正反導(dǎo)葉水力損失分析
        4.1.2 流量-水頭特性分析
    4.2 基于正交試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 正交試驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 正交試驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.3 本研究最優(yōu)參數(shù)組合的確定
    4.3 本章小結(jié)
5 內(nèi)部流場(chǎng)分析
    5.1 級(jí)間導(dǎo)葉內(nèi)部流線對(duì)比分析
    5.2 級(jí)間導(dǎo)葉內(nèi)部壓力對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
攻讀學(xué)位期間參加科研項(xiàng)目及發(fā)表論文
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液力透平在加氫裂化裝置中的應(yīng)用[J]. 畢錦明.  化工管理. 2020(03)
[2]液力透平在加氫裝置中的應(yīng)用[J]. 郝建.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2019(10)
[3]液力透平在加氫裂化裝置的應(yīng)用[J]. 潘巖.  遼寧化工. 2019(08)
[4]液力透平在渣油加氫裝置的應(yīng)用[J]. 李偉.  化學(xué)工程與裝備. 2019(08)
[5]導(dǎo)葉對(duì)液力透平性能的影響研究[J]. 郝開元,肖萍.  水泵技術(shù). 2019(02)
[6]液力透平幾何參數(shù)對(duì)壓頭-流量曲線的影響[J]. 楊軍虎,馬琦航,羅鈺銅,姬亞亞,林彬,李之帆.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2019(05)
[7]導(dǎo)葉時(shí)序效應(yīng)對(duì)液力透平性能影響的研究[J]. 柴立平,張舜鑫,陳亮,潘鳳建.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019(01)
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[9]彎曲型及順直型河道水流三維數(shù)值模擬[J]. 陳翠霞,張小峰,馮向珍,雷恬恬.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
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碩士論文
[1]余能回收液力透平導(dǎo)葉的型式選擇與性能分析[D]. 惠志磊.華北水利水電大學(xué) 2018
[2]余能回收用液力透平進(jìn)水室型式選擇與性能分析[D]. 劉萬康.華北水利水電大學(xué) 2018
[3]余能回收用液力透平轉(zhuǎn)輪的型式選擇與性能分析[D]. 朱鵬艷.華北水利水電大學(xué) 2018
[4]導(dǎo)葉式液力透平過流部件優(yōu)化研究[D]. 黃鑫.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[5]徑向葉片式液力透平進(jìn)口活動(dòng)導(dǎo)葉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 徐洋洋.河北科技大學(xué) 2017
[6]余能回收用液力透平葉輪型式選擇及其流場(chǎng)分析[D]. 索宏偉.華北水利水電大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3630752