文档介绍：西华大学
硕士学位论文
径向式导水机构导叶端面间隙的流场数值模拟分析
姓名:谭伦慧
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:张礼达
20100401
摘要本文针对疍只墓鞑考!5妓沟家抖嗣婕湎督心诓苛关键词:导水机构;端面间隙;数值分析活动导叶端面间隙大小,间隙内流场分布是影响活动导叶空蚀和漏水的重要因素之一,从而影响水轮机的稳定性和空蚀性,本论文重点研究导水机构活动导叶端面间隙高度的变化对活动导叶流场的影响。场数值模拟分析。在已知导水机构相关参数基础上,利用蚒粤鞒〗行三维实体建模;应用砑源罅髁抗た觥⒆钣殴た鱿虏煌嗣婕湎陡叨冉心部流场分析。在内部流场分析中,本文采用基于骄ǖ腞咭徽剂椒匠棠P停计算区域网格采用非结构化六面体网格;边界条件采用速度进口、压力出口、周期性边界、交界面边界以及壁面边界;近壁流动应用壁面函数法处理;通过速度和压力分布图分析各工况下导水机构内部流动的特性。研究结果显示活动导叶背面接近进口处、正面出口处及导叶轴颈处容易产生低压区从而导致空蚀:随着导叶端面间隙增大,导叶端面产生空蚀的范围越大,导叶轴颈后的回流越强;在符合安装等条件下,导水机构端面间隙越小越好。该研究为导水机构活动导叶端面间隙高度的选择,导水机构设计安装提供了参考价值。西华大学硕士学位论文
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⒚鳎视殖莆狥水轮机。在混流式水轮绪论课题研究的背景和意义所占比重增加到%以上。为实现这一目标,年一年,随着金沙江、大渡河、效率高罡咝视械募壕,适用的水头范围宽—祝ú捎米疃嗟是一等优点水能资源在我国能源的组成中占有举足轻重的地位,它是无污染、可循环利用的优质清洁能源。我国水力资源丰富,理论蕴藏量为谇撸磕昕煞⒌.蚨嘁诙龋可开发利用的装机容量约谇撸攴⒌⒗量均居世界第一位【俊N夜茏试丛诘赜蚍植枷喽约校饕<性谖夜髂系厍四川、云南、西藏、贵卅仁∈校阌诖蠊婺?7⒗谩5壳拔夜缈7⒊潭冉系停已开发水电仅为%左右,与我国丰富的水能资源和国民经济对电力不断增长的需求明显不相称。文献《电能效益》显示,我国水电发展规划的方针是:按照流域梯级滚动开发方式,大型水电基地,,,澜沧江等水能资源丰富的河流流域开发工作的逐步开展和瀑布沟、锦屏、溪洛渡、白鹤滩等一系列大型水电站的开建或竣工,我均每年新增水电装机容量约为蚯摺水轮机是水电站将水能转换为机械能的核心设备。按照工作原理的不同,水轮机可以分为冲击式和反击式两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能向机械能的转换;反击式水轮机的转轮在水流中受到水流的反作用而旋转,工作过程中水流的压能和动能均有改变,但主要是压能向机械能的转换【俊混流式水轮机,属于反击式水轮机,是当前世界上使用最广泛的一种机型。由美国机中,水流径向流入、轴向流出。同其他类型水轮机相比,混流式水轮机具有结构简单、水轮机的运行性能对水电站有着重大影响。水轮机主要有三大水力性能:能量特性、空蚀性和稳定性。其中,效率反应水能的利用程度,空蚀影响机组的寿命,稳定性关系机组是否能安全正常运行。所以,性能优良的水轮机能显著提高电站经济效益、降低费用。水轮机内部流动流态对其性能影响很大,其内部水流运动的真实状况是非常复杂的、三维非定常粘性流动,内部湍流脉动是决定机组运行稳定性的最重要因素。因此,深入西华大学硕士学位论文
国内外研究现状及发展趋势设计和模型试验相结合不断进行修改的方法,即“设计一模型试验一修改设计墓獭分析研究水轮机过流通道流场流态,了解水流流动的实际规律,针对相应工程问题提出改进措施,从而消除或减轻问题的危害,提高水轮发电机组的运行稳定性,改善水轮机的水力性能,同时延长机组寿命,最终提高水电站的经济效益。在水轮机的过流部件中,导水机构的作用【主要是使水流进入转轮之前改变水流的环量及入流冲角,调节流量,正常与事故停机时,截断水流。可见,导水机构直接关系到水轮发电机组能否正常运行。在我国已建和在建的大中型水电站中,大部分采用混流式机组,且采用的导水机构主要是径向式导水机构。径向式导水机构的特点是水流对水轮机轴心以径向沿导叶流动,导叶旋转轴心线均分布在与水轮机轴同心的圆柱面上,导叶关闭时不易漏水,导叶的传动机构可在同一平面上运动4罅康难芯烤楸砻鳎核轮机的稳定性和气蚀性能与活动导叶的翼型结构及导叶的流道是密切相