秘鲁霍扎水电站机组关键零部件的流动及强度分析

发布时间：2017-04-17 17:20

  本文关键词：秘鲁霍扎水电站机组关键零部件的流动及强度分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冲击式水轮机由于其特殊的结构形式和能量转换形式,其内部的流动规律和机械结构的破坏机理目前仍不太明晰。在不同的喷嘴数的情况下其流动干涉和机械动力存在完全不同的差异,应对这种情况对配水环和转轮内的流动情况和机械性能进行分析研究。冲击式水轮机在多喷嘴工况下流动为三维非稳态和三维稳态并存的流态,流体在斗叶内受到斗叶面的约束和旋转离心力的作用。在计算机技术高度发展的今天,计算流体动力学也得到发展。理论分析的模糊对内部流动情况的研究起到约束,而计算流体力学方法可以清楚的了解内部流动情况,同时还可以通过统计手段得到冲击式水轮机的具体外特性和机械性能。本文采用数值计算的方法对配水环和单个斗叶内的流动状况进行分析,对内部流场的压力、速度和流动轨迹等进行深入分析。为了解各工况下典型部件的机械性能,对主要的部件进行强度数值分析。通过对不同方案的数值分析,了解每个方案在不同工况下机械性能的差异和对其可靠性进行评估。本文采用有限元方法对典型部件的应力进行分析,对叉管、机盖和转轮的应力进行分析,了解不同方案、不同工况下的机械性能和强度可靠性。通过以上内容的分析,结合水力性能和机械性能对冲击式水轮机的综合性能进行评估,保证水轮机在水力和机械综合最优条件下运行。
【关键词】：冲击式水轮机 配水环管 机盖 数值模拟 强度计算
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV734
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 绪论9-12
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题名称9
• 1.3 研究背景目的及意义9
• 1.4 国内外研究现状及发展趋势9-10
• 1.5 本文主要研究内容、途径及技术路线10-12
• 2 秘鲁霍扎水电站机组的技术设计12-19
• 2.1 水电站基本情况12-13
• 2.2 水轮机主要参数13
• 2.3 水轮机关键部件结构及作用13-16
• 2.3.1 配水环管13-15
• 2.3.2 喷嘴装配15-16
• 2.3.3 机盖装配16
• 2.4 转动部分16
• 2.5 水轮机的安装及试运行16-19
• 2.5.1 水轮机的安装16-17
• 2.5.2 机组的试运行17-19
• 3 秘鲁霍扎电站机组关键部件的CFD分析19-39
• 3.1 CFD求解过程19-20
• 3.2 CFD求解湍流模型的选择20
• 3.3 几何模型的建立及网格划分20-21
• 3.3.1 三维模型建立20-21
• 3.3.2 三维模型网格划分21
• 3.4 CFD分析结果21-39
• 3.4.1 边界条件设置21-22
• 3.4.2 配水环管的CFD计算结果22-24
• 3.4.3 各工况斗叶CFD计算结果24-38
• 3.4.4 各喷嘴数下的水力效率计算成果表38-39
• 4 秘鲁霍扎电站机组关键部件的强度分析39-59
• 4.1 强度分析理论39-40
• 4.1.1 刚强度分析的直接方法39
• 4.1.2 刚强度分析的间接方法39-40
• 4.1.3 刚强度分析常用的数值方法40
• 4.2 强度分析条件及要求40-45
• 4.2.1 强度分析的目的40
• 4.2.2 分析依据40-41
• 4.2.3 静力学强度分析41-45
• 4.2.4 设计提供数据45
• 4.3 秘鲁霍扎电站水轮机叉管静力学强度分析45-50
• 4.3.1 叉管模型的位移约束45-46
• 4.3.2 叉管模型的分析结果46-50
• 4.4 秘鲁霍扎电站水轮机配水环管静力学（径向支反力）分析50-54
• 4.4.1 配水环管模型边界条件50-52
• 4.4.2 配水环管分析结果52-54
• 4.5 秘鲁霍扎电站水轮机机盖静力学强度分析54-56
• 4.5.1 机盖模型的位移约束54-55
• 4.5.2 机盖分析结果55-56
• 4.6 秘鲁霍扎电站水轮机转轮静力学强度分析结果56-59
• 结论59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64

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