在偏工況下,葉道渦是轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口沖角過(guò)大和轉(zhuǎn)輪內(nèi)部狹長(zhǎng)彎曲流道的綜合作用而產(chǎn)生。當(dāng)混流式水輪機(jī)在偏離設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí),水流會(huì)在轉(zhuǎn)輪上冠進(jìn)口處發(fā)生二次流和脫流,在轉(zhuǎn)輪下環(huán)出口處可以看到有一連串的渦束流出,這一連串的渦束就是葉道渦。轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)出現(xiàn)葉道渦時(shí),可能對(duì)葉片誘發(fā)空化空蝕;葉道渦發(fā)展到一定程度時(shí)會(huì)引發(fā)水輪機(jī)組和相鄰混凝土構(gòu)件的水力振動(dòng)。本研究采用CFD技術(shù)對(duì)混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與分析,分析轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)葉道渦的初生與發(fā)展以及葉道渦引起的壓力脈動(dòng),應(yīng)用PIV技術(shù)對(duì)混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,分析混流式水輪機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)形態(tài)。通過(guò)對(duì)葉道渦初生工況和發(fā)展工況的流線圖、湍流動(dòng)能圖以及葉道渦壓力脈動(dòng)進(jìn)行分析,研究混流式水輪機(jī)葉道渦的流動(dòng)特性及其影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、對(duì)測(cè)試用的水輪機(jī)蝸殼、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪裝置進(jìn)行了局部改裝設(shè)計(jì)成具有透明觀察窗,適用PIV系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流場(chǎng)的試驗(yàn)測(cè)試。2、利用PIV view 3C軟件和Tecplot軟件,處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到了轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)部流場(chǎng)的流線圖,觀察和比較了葉道渦初生現(xiàn)象和葉道渦發(fā)展現(xiàn)象。3、結(jié)合試驗(yàn)水輪機(jī)的設(shè)計(jì)資料,對(duì)水輪機(jī)應(yīng)用UG軟件進(jìn)行了全... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PIV工作原理

混流式水輪機(jī)葉道渦試驗(yàn)及數(shù)值研究12圖2.2PIV測(cè)試系統(tǒng)示意圖Fig.2.2SchematicdiagramofPIVtestsystem3葉道渦PIV試驗(yàn)測(cè)試3.1PIV試驗(yàn)測(cè)試裝置3.1.1水輪機(jī)試驗(yàn)測(cè)試裝置的局部透明設(shè)計(jì)本次試驗(yàn)的混流式模型水輪機(jī)均采用不銹鋼加工而成，因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流場(chǎng)的精細(xì)化測(cè)量，根據(jù)PIV技術(shù)的測(cè)試原理，要對(duì)模型水輪機(jī)的蝸殼、活動(dòng)導(dǎo)葉、固定導(dǎo)葉以及轉(zhuǎn)輪做局部透明設(shè)計(jì)。主要有有機(jī)玻璃視窗的設(shè)計(jì)與加工，包括蝸殼開(kāi)孔與有機(jī)玻璃視窗的加工與安裝、活動(dòng)導(dǎo)葉有機(jī)玻璃視窗的加工與安裝、固定導(dǎo)葉有機(jī)玻璃視窗的加工與安裝、轉(zhuǎn)輪上冠開(kāi)孔與有機(jī)玻璃視窗加工與安裝、頂蓋開(kāi)孔與有機(jī)玻璃視窗的加工與安裝。根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)的條件，在蝸殼側(cè)面適宜的位置開(kāi)設(shè)了一個(gè)尺寸為R=200（mm）的圓形觀察窗口，并安裝透明有機(jī)玻璃，如圖3.1所示。同時(shí)為便于激光從蝸殼射入轉(zhuǎn)輪內(nèi)，將蝸殼圓形觀察窗位置相對(duì)應(yīng)的四個(gè)固定導(dǎo)葉和四個(gè)活動(dòng)導(dǎo)葉加工成透明的有機(jī)玻璃材料，如圖3.2和3.3所示。

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文13（a）蝸殼圓形觀察窗設(shè)計(jì)圖(b)蝸殼圓形觀察窗實(shí)物圖圖3.1蝸殼圓形觀察窗Fig.3.1Spiralcasecircularobservationwindow（a）活動(dòng)導(dǎo)葉設(shè)計(jì)圖（b）活動(dòng)導(dǎo)葉實(shí)物圖圖3.2局部透明活動(dòng)導(dǎo)葉Fig.3.2Localtransparentmovableguidevane（a）設(shè)計(jì)圖（b）實(shí)物圖圖3.3透明葉片F(xiàn)ig.3.3Transparentblade


本文編號(hào)：3250362