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基于流固耦合界面数据传递模型的水电站厂房流激振动分析

发布时间:2018-05-05 06:50

  本文选题:水电站厂房 + 流固耦合 ; 参考:《工程科学与技术》2017年S2期


【摘要】:在现有大中型水电站机组普遍存在水力振动的情况下,如何建立一套完善的水力-厂房耦合振动模型,特别是适用于大型复杂工程计算的流固耦合界面数据传递模型,并以此进行水电站厂房流激振动的预测,是厂房振动方面亟待研究的课题。本文探讨了国内外常用的几种流固耦合数据传递插值算法的优劣,将近年来在航空、地形学、医学等领域广泛应用的C2紧支径向基函数插值方法进行了优化与改进,改善了该插值方法存在的精度和效率之间的平衡问题,并基于此建立厂房流固耦合数据传递模型,进行水电站厂房流激振动分析。分析结果表明,当流体网格数远大于结构网格数时(5倍以上),局部插值法的最大误差控制在工程应用可接受范围内,在网格量巨大的相关工程计算中可以考虑使用局部插值法以节省时间成本;改进后的C2紧支径向基函数可以进一步减小误差,提高精度,在大型复杂耦合界面数据传递中具有很大的优势;流道中压力脉动以叶片通过频率为主,水轮机叶片与导叶间静动干扰所引起的流体脉动压力对厂房整体结构振动影响较为明显。
[Abstract]:Under the condition that hydraulic vibration exists widely in existing large and medium-sized hydropower units, how to establish a set of perfect hydro-powerhouse coupling vibration model, especially the fluid-structure coupling interface data transfer model suitable for large-scale complex engineering calculation. It is an urgent task to predict the fluid-induced vibration of hydropower plant. This paper discusses the merits and demerits of several fluid-solid coupling data transfer interpolation algorithms commonly used at home and abroad, and optimizes and improves the C2-tight supported radial basis function interpolation method, which has been widely used in aviation, topography, medicine and other fields in recent years. The balance between precision and efficiency of the interpolation method is improved, and based on this, the fluid-structure coupling data transfer model of the powerhouse is established, and the fluid-induced vibration analysis of hydropower plant is carried out. The results show that the maximum error of the local interpolation method is controlled within the acceptable range of engineering applications when the number of fluid meshes is much larger than that of the structural meshes. The local interpolation method can be used to save time cost in the engineering calculation of large mesh volume, and the improved C2-tight supported radial basis function can further reduce the error and improve the accuracy. The pressure pulsation in the flow channel is dominated by the passage frequency of the blade. The effect of fluid pulsation pressure caused by static and dynamic interference between turbine blade and guide vane on the whole structure vibration of powerhouse is obvious.
【作者单位】: 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51679175;51409194)
【分类号】:TV312;TV731

【参考文献】

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9 刘胜柱,郭鹏程,张乐福,罗兴,

本文编号:1846703


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