隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,水泵水輪機在不斷向高揚程和大容量方向發(fā)展。但由于我國水泵水輪機組自主研發(fā)的時間較短,在超高揚程段水泵水輪機開發(fā)方面,還未有涉及。本文依托敦化抽水蓄能電站工程研究項目,對700米級超高揚程大型水泵水輪機的水力性能進(jìn)行了開發(fā)研究。主要內(nèi)容如下:基于工程技術(shù)統(tǒng)計的方法,研究并建立了水泵水輪機比轉(zhuǎn)速與水泵揚程,以及轉(zhuǎn)輪直徑、導(dǎo)葉高度和導(dǎo)葉分度圓直徑等幾何參數(shù)與水泵比轉(zhuǎn)速的技術(shù)統(tǒng)計關(guān)系。并基于上述技術(shù)統(tǒng)計的研究結(jié)果,對本項目的比轉(zhuǎn)速和幾何參數(shù)進(jìn)行了充分地論證選擇和分析研究。設(shè)計參數(shù)的論證選擇結(jié)果,從宏觀上保證了水力開發(fā)成果不偏離工程應(yīng)用的實際要求和最終研發(fā)成果的水力性能水平。基于參數(shù)論證選擇的結(jié)果,開展了轉(zhuǎn)輪主要水力性能的開發(fā)研究。完成了7個不同參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪的水力性能開發(fā)。從數(shù)值計算和模型試驗結(jié)果兩個方面,比較分析了不同軸面流道轉(zhuǎn)輪、不同葉片數(shù)轉(zhuǎn)輪、不同直徑比轉(zhuǎn)輪、不同高壓邊形狀葉片和不同高壓邊傾角葉片轉(zhuǎn)輪的主要水力性能指標(biāo),并對各轉(zhuǎn)輪方案內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值解析。綜合各方案轉(zhuǎn)輪性能特點,提出了700米超高揚程水泵水輪機轉(zhuǎn)輪的設(shè)計參數(shù)特征。各方案轉(zhuǎn)輪開發(fā)成果均滿足研發(fā)項目的主要性能...

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖3-2葉片翼型骨線程序設(shè)計結(jié)果

圖3-2葉片翼型骨線程序設(shè)計結(jié)果圖3-3軸面流線程序生成結(jié)果.2CFD數(shù)值計算轉(zhuǎn)輪水力性能的預(yù)測，主要采用CFD數(shù)值模擬計算分析方法。

圖3-3軸面流線程序生成結(jié)果

圖3-3軸面流線程序生成結(jié)果數(shù)值計算力性能的預(yù)測，主要采用CFD數(shù)值模擬計算分析方法。水力效率、揚程特性、水泵空化、水泵和水輪機特性匹配數(shù)值計算分析，對轉(zhuǎn)輪的主要性能進(jìn)行預(yù)測。流模型的選擇輪機運行工況復(fù)雜，多數(shù)均偏離轉(zhuǎn)輪設(shè)計工況，因此水泵更廣范圍的流動和逆壓梯度條件下流....

圖3-4轉(zhuǎn)輪單周期結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分結(jié)果

圖3-4轉(zhuǎn)輪單周期結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分結(jié)果圖3-5Symmetry邊界條件的設(shè)置水力效率是表征水力參數(shù)的綜合性指標(biāo)，數(shù)值計算中通常采用水力效率計算值隨網(wǎng)格數(shù)的變化趨勢來驗證網(wǎng)格對計算結(jié)果的相關(guān)性，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)增加到一定程度后，水力效率計算結(jié)果將趨于平緩，繼續(xù)增大網(wǎng)格數(shù)，對計算結(jié)....

圖3-5Symmetry邊界條件的設(shè)置水力效率是表征水力參數(shù)的綜合性指標(biāo)，數(shù)值計算中通常采用水力效率計算

圖3-4轉(zhuǎn)輪單周期結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分結(jié)果圖3-5Symmetry邊界條件的設(shè)置水力效率是表征水力參數(shù)的綜合性指標(biāo)，數(shù)值計算中通常采用水力效率計算值隨網(wǎng)格數(shù)的變化趨勢來驗證網(wǎng)格對計算結(jié)果的相關(guān)性，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)增加到一定程度后，水力效率計算結(jié)果將趨于平緩，繼續(xù)增大網(wǎng)格數(shù)，對計算結(jié)....

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