下环间隙与活动导叶裙边对混流式水轮机性能的影响
发布时间：2021-04-08 17:09
随着混流式水轮机的快速发展,机组出力与转轮尺寸随之增加,这些都使得水轮机效率与稳定性显得愈发重要。而下环间隙与机组之间的不合理匹配,以及转轮叶片的空化空蚀均会对水轮机的效率和运行稳定性产生一定影响,同时也会产生噪音、叶道涡、减少机组使用寿命等现象,所以对水轮机下环间隙的选型与空化性能的研究具有重要意义。本文借助CFX软件,以某混流式水轮机模型机为数值模拟的研究对象,进行了下环间隙的单相流动计算以及加装活动导叶裙边的空化流动计算。研究内容从以下几个方面展开:1.根据模型机基本参数与二维CAD工程图,对混流式水轮机进行全流道计算域的三维几何建模:在三维几何模型的基础上,进行各过流部件结构化网格的划分:根据水轮机效率随网格数的变化曲线进行网格无关性验证,通过对比不同网格数下的效率变化,最终确定全流道数值计算的网格总数为653万。2.对混流式水轮机进行4个流量工况点下的定常数值模拟,分析下环间隙对混流式水轮机能量特性与内部流态的影响。由计算结果可知:水轮机效率随下环间隙尺寸的增加逐渐减小,变化幅度随机组流量的减小逐渐上升。小流量工况点下,间隙对水轮机内部流态的影响主要集中在尾水管处,间隙出流会...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蜗壳截面型线
图 3-1 蜗壳截面型线 图 3-2 蜗壳三维模型Fig.3-1 Section profile of spiral case Figure.3-2Three-dimensional model of spiral.2 导水机构模型的创建导水机构在整个计算域模型中是属于最常规的三维几何模型。对固定导叶三维几何模创建，首先把 Auto CAD 中固定导叶整体的单线图导入 UGS NX 中，然后通过拉伸转命令完成导叶以及进、出口的模型创建，固定导叶三维模型如图 3-3 所示。图 3-3 固定导叶三维模型
22图 3-3 固定导叶三维模型Fig.3-3 Three-dimensional model of steady vane几何建模过程中，只需把单个导叶的单线成单个导叶以及进、出口模型创建。最后对叶模型的创建。活动导叶单线图如 3-4 所裙边 （图 3-4 活动导叶单线图Fig.3-4 Single-line diagram of movable guide vane
【参考文献】：
期刊论文
[1]泄水锥加长与主轴中心孔补水对水轮机尾水管流态的影响[J]. 赵道利,高诚锋,孙维鹏,郭鹏程,马薇. 排灌机械工程学报. 2019(05)
[2]活动导叶分布圆直径对混流式水轮机水力性能的影响[J]. 吴子娟,梁武科,董玮,陈帝伊. 农业机械学报. 2019(05)
[3]水轮机活动导叶端面间隙磨蚀形态演变预测[J]. 韩伟,陈雨,刘宜,魏三则,李光贤,金俊俊. 农业工程学报. 2018(04)
[4]水泵水轮机泵工况空化特性与转轮受力分析[J]. 李琪飞,张正杰,李仁年,王仁本,李光贤,龙世灿. 农业机械学报. 2018(01)
[5]水能资源开发利用程度国际比较[J]. 徐志,马静,贾金生,张莹,王菲. 水利水电科技进展. 2018(01)
[6]部分负荷工况下水泵水轮机的空化特性[J]. 李琪飞,刘超,王源凯. 排灌机械工程学报. 2017(08)
[7]混流式水轮机尾水管涡带及其改善措施研究[J]. 张兴,赖喜德,廖姣,张文明. 水力发电学报. 2017(06)
[8]混流式水轮机主轴中心孔补水对尾水管性能的影响[J]. 冯建军,李文锋,席强,朱国俊,罗兴锜. 农业工程学报. 2017(03)
[9]混流式转轮上冠型线变化对水轮机水力性能的影响[J]. 赵道利,王华有,吴子娟,梁武科,罗兴锜,郭鹏程. 水力发电学报. 2016(12)
[10]水轮机过流部件出水边夹角对卡门涡频率的影响[J]. 刘晶石,姜铁良,庞立军,吕桂萍. 机械工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]混流式水轮机尾水管空化流场研究[D]. 杨静.中国农业大学 2013
[2]中比转速混流式水轮机内流场数值模拟及性能改善研究[D]. 肖若富.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]高水头混流式水泵水轮机空化特性研究[D]. 杨宛利.西安理工大学 2017
[2]水泵水轮机空化特性及过渡过程数值模拟研究[D]. 尤建锋.武汉大学 2017
[3]灯泡贯流式水轮机内部流动特征及压力脉动数值模拟[D]. 李利婷.江苏大学 2016
[4]混流式水轮机转轮内部流动的数值模拟及PIV测试探究[D]. 柯强.西华大学 2016
[5]混流式水轮机在含沙水流下的空化特性研究[D]. 王杰.浙江大学 2016
[6]混流式水泵水轮机间隙流动的数值分析[D]. 董志强.兰州理工大学 2013
[7]基于CFD的长短叶片水轮机转轮三维空化数值模拟[D]. 曹芳滨.昆明理工大学 2013
[8]水轮机转轮间隙流动数值模拟及参数化网格生成[D]. 刘朝.华中科技大学 2011
[9]基于PIV技术的水轮机尾水管内流动的试验研究[D]. 邓万权.西华大学 2006
本文编号：3125925
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蜗壳截面型线
图 3-1 蜗壳截面型线 图 3-2 蜗壳三维模型Fig.3-1 Section profile of spiral case Figure.3-2Three-dimensional model of spiral.2 导水机构模型的创建导水机构在整个计算域模型中是属于最常规的三维几何模型。对固定导叶三维几何模创建，首先把 Auto CAD 中固定导叶整体的单线图导入 UGS NX 中，然后通过拉伸转命令完成导叶以及进、出口的模型创建，固定导叶三维模型如图 3-3 所示。图 3-3 固定导叶三维模型
22图 3-3 固定导叶三维模型Fig.3-3 Three-dimensional model of steady vane几何建模过程中，只需把单个导叶的单线成单个导叶以及进、出口模型创建。最后对叶模型的创建。活动导叶单线图如 3-4 所裙边 （图 3-4 活动导叶单线图Fig.3-4 Single-line diagram of movable guide vane
【参考文献】：
期刊论文
[1]泄水锥加长与主轴中心孔补水对水轮机尾水管流态的影响[J]. 赵道利,高诚锋,孙维鹏,郭鹏程,马薇. 排灌机械工程学报. 2019(05)
[2]活动导叶分布圆直径对混流式水轮机水力性能的影响[J]. 吴子娟,梁武科,董玮,陈帝伊. 农业机械学报. 2019(05)
[3]水轮机活动导叶端面间隙磨蚀形态演变预测[J]. 韩伟,陈雨,刘宜,魏三则,李光贤,金俊俊. 农业工程学报. 2018(04)
[4]水泵水轮机泵工况空化特性与转轮受力分析[J]. 李琪飞,张正杰,李仁年,王仁本,李光贤,龙世灿. 农业机械学报. 2018(01)
[5]水能资源开发利用程度国际比较[J]. 徐志,马静,贾金生,张莹,王菲. 水利水电科技进展. 2018(01)
[6]部分负荷工况下水泵水轮机的空化特性[J]. 李琪飞,刘超,王源凯. 排灌机械工程学报. 2017(08)
[7]混流式水轮机尾水管涡带及其改善措施研究[J]. 张兴,赖喜德,廖姣,张文明. 水力发电学报. 2017(06)
[8]混流式水轮机主轴中心孔补水对尾水管性能的影响[J]. 冯建军,李文锋,席强,朱国俊,罗兴锜. 农业工程学报. 2017(03)
[9]混流式转轮上冠型线变化对水轮机水力性能的影响[J]. 赵道利,王华有,吴子娟,梁武科,罗兴锜,郭鹏程. 水力发电学报. 2016(12)
[10]水轮机过流部件出水边夹角对卡门涡频率的影响[J]. 刘晶石,姜铁良,庞立军,吕桂萍. 机械工程学报. 2017(04)
博士论文
[1]混流式水轮机尾水管空化流场研究[D]. 杨静.中国农业大学 2013
[2]中比转速混流式水轮机内流场数值模拟及性能改善研究[D]. 肖若富.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]高水头混流式水泵水轮机空化特性研究[D]. 杨宛利.西安理工大学 2017
[2]水泵水轮机空化特性及过渡过程数值模拟研究[D]. 尤建锋.武汉大学 2017
[3]灯泡贯流式水轮机内部流动特征及压力脉动数值模拟[D]. 李利婷.江苏大学 2016
[4]混流式水轮机转轮内部流动的数值模拟及PIV测试探究[D]. 柯强.西华大学 2016
[5]混流式水轮机在含沙水流下的空化特性研究[D]. 王杰.浙江大学 2016
[6]混流式水泵水轮机间隙流动的数值分析[D]. 董志强.兰州理工大学 2013
[7]基于CFD的长短叶片水轮机转轮三维空化数值模拟[D]. 曹芳滨.昆明理工大学 2013
[8]水轮机转轮间隙流动数值模拟及参数化网格生成[D]. 刘朝.华中科技大学 2011
[9]基于PIV技术的水轮机尾水管内流动的试验研究[D]. 邓万权.西华大学 2006
本文编号：3125925
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