經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往伴隨能源的消耗,能源供需矛盾也隨之慢慢突出,同時(shí)一些社會(huì)生產(chǎn)生活方面又存在對(duì)能源的大量浪費(fèi)現(xiàn)象。在國(guó)家提出緊密圍繞工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展,落實(shí)中國(guó)制造2025的大背景下,開展對(duì)節(jié)能工作的研究。我國(guó)有大大小小上萬座機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,而驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)消耗了不小的電能。同時(shí),由于設(shè)計(jì)的要求,大多數(shù)在冷卻塔中進(jìn)行冷卻的流體（如水）中存在富余能量。課題組前期設(shè)計(jì)了一款水輪機(jī),以利用該富余能量,并代替電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn),以達(dá)到節(jié)能目的。該水輪機(jī)雖然滿足冷卻塔工作需求,但效率較低,引水部件損失較大,固定導(dǎo)葉區(qū)局部高壓現(xiàn)象明顯,轉(zhuǎn)輪區(qū)有脫流、漩渦現(xiàn)象。因此作者采用正交優(yōu)化的思想,針對(duì)水輪機(jī)固定導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪的幾何參數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響,開展優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。主要通過Unigraphics NX（UG）軟件建立三維模型,選用RNGk-?湍流模型,利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（Computation Fluid Dynamics,CFD）技術(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算,對(duì)水輪機(jī)性能進(jìn)行預(yù)估;選取適當(dāng)因素和水平,設(shè)計(jì)正交方案,進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,最終得到水力性能更好的水輪機(jī)。主要成果如下:（1）對(duì)固定導(dǎo)葉進(jìn)口安放角、個(gè)數(shù)、出流角進(jìn)...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 研究方法
    2.1 正交優(yōu)化理論
        2.1.1 理論簡(jiǎn)介
        2.1.2 正交優(yōu)化理論原理
        2.1.3 正交優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟
    2.2 CFD數(shù)值模擬方法
        2.2.1 CFD概述
        2.2.2 網(wǎng)格及劃分
        2.2.3 控制方程及其離散方法
        2.2.4 湍流模型
        2.2.5 邊界條件的設(shè)定
3 單因素對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
    3.1 固定導(dǎo)葉各參數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.1.1 固定導(dǎo)葉進(jìn)口安放角對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.1.2 固定導(dǎo)葉數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.1.3 固定導(dǎo)葉出口角對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
    3.2 轉(zhuǎn)輪各參數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.2.1 轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口安放角對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.2.2 轉(zhuǎn)輪葉片出流角對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.2.3 轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
        3.2.4 轉(zhuǎn)輪上冠型線對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響研究
4 正交優(yōu)化方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)
    4.1 因素、水平的選取及優(yōu)化表設(shè)計(jì)
    4.2 編制試驗(yàn)方案
    4.3 正交試驗(yàn)方案結(jié)果分析
        4.3.1 極差分析
        4.3.2 正交試驗(yàn)方案計(jì)算結(jié)果
        4.3.3 優(yōu)化后水輪機(jī)水力性能參數(shù)
    4.4 水輪機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)分析
        4.4.1 蝸殼內(nèi)部流場(chǎng)分析
        4.4.2 固定導(dǎo)葉內(nèi)部流場(chǎng)分析
        4.4.3 轉(zhuǎn)輪流場(chǎng)分析
        4.4.4 尾水管流場(chǎng)特性分析
5 變流量工況下水輪機(jī)的水力性能
6 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝



本文編號(hào)：4039412