文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
轴流式水轮机蜗壳不均匀流对机组稳定性的影响
姓名:向毅
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:吴钢
20090523
分类号学号 M200770790
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

轴流式水轮机蜗壳不均匀出流
对机组稳定性的影响

学位申请人: 向毅
学科专业: 流体机械及工程
指导教师: 吴钢副教授
答辩日期: 2009 年 5 月 23 日
A Thesis Submitted in Partial of Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

The Effection of Outflow of Kaplan Turbine Volute to
Stability of Turbine Group

Candidate: Xiang Yi
Major: Fluid Machinery & Engineering
Supervisor: AssociateProf. Wu Gang

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
May,2009
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不
包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做
出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声
明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:

日期: 年月日

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许
论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部
分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段
保存和汇编本学位论文。
保密□,在____________年解密后适用本授权书。
本论文
不保密□。
(请在以上方框内打“√”)

学位论文作者签名: 指导教师签名:

日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
水力发电机组是水电站的核心设备,其稳定安全运行是水电站安全运行的基本条
件,其中水轮机的稳定运行又是关键。影响水轮机稳定性的因素很多,包括电气、机
械和水力影响。由于这三大类又含有多个分支因素,使得转子动平衡仿真模型建立技
术难度增大,工作量也大幅增加,因此在建立仿真模型时,有必要对影响仿真模型建
立的边界条件进行适当的、合理的简化。要做到这一点,需要对每一简化条件进行理
论分析和论证。
水动力是影响转子行为的重要因素,而水动力学分析又是研究工作的难点,且工
作量很大,简化水力模型成为简化转子动平衡仿真模型的重要内容。引水部件(蜗壳)
是水轮机重要的过流部件,分析其水力特性对转子行为的影响,是研究转子动平衡仿
真模型的基础工作。
近年来,CFD 数值模拟技术迅速发展,已广泛应用于流体机械内部流动分析和水
力设计。CFD 数值模拟技术直观、高效,可以对水轮机内部流场的细微机构和流场分
布进行深入研究,揭示影响水轮机稳定性的主要水力因素,对水轮机的稳定性研究有
着非常重要的意义。
本文主要是采用 CFX 数值模拟软件,通过对一实际电站的两种类型的水轮机引
水部件的三维流场进行数值模拟,对比分析不完全蜗壳和完全蜗壳的内部流动状态,
量化两种不同类型蜗壳的出口流动状态的差异,分析引水部件对水轮机稳定性的影响
程度。

关键词:水轮机稳定性;蜗壳;水力设计;CFD 技术
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Hydraulic turbine is the core equipment of the whole hydropower merits of
its performance has a great influence on entire unit equipment. There are many factors
determinin