文档介绍：签名:目邀摘要论文题目:轴流转桨式水轮机含间隙的内部流动数值研究与分析学科专业:水利水电工程研究生:肖微指导教师:廖伟丽教授签名:本文是在国家自然科学基金项目支持下完成的。主要以轴流转桨式水轮机为研究对象,针对不同的桨叶角度、导叶开度和单位转速下的各种不同工况点,对含轮缘间隙的轴流转桨式水轮机的内部流动进行数值研究,并对其进行了性能预基于—方程和紊流模型,对含轮缘间隙的轴流转桨式水轮机的内部流动进行数值研究。分析了水流自活动导叶出口到转轮进口的速度,以及速度矩在不同工况下的分布规律,结果表明:活动导叶开度不同时流道转弯对转轮叶片进口速度分布产生一定的影响。流道转弯的存在使得转轮进口处的周向速度由轮毂向轮缘处减小,速度矩了不同工况点下轮缘间隙对水轮机动力特性的影响。最后,根据流场计算的结果,对轴流转桨式水轮机转轮部分进行了性能预估,绘制了综合特性曲线图,并且将计算结果与实验数据进行了对比,由于趋势一致,进而验证了本文对轴流转桨式水轮机进行性能预估所采用的方法是可行的。以上研究成果为进一步优化轴流转桨式水轮机叶片头部的设计和电站的稳定运行提供依据。关键谤:轴流转桨式水轮机;轮缘间隙;流动特性;动力特性;性能预估摘要测。主要包括以下几方面:首先,建立不同活动导叶开度、轴流转桨式转轮叶片角度以及流域的三维模型,并对其进⊥窕帧由轮毂向轮缘逐步增加,但由于轮缘间隙的影响使得周向速度在靠近轮缘处波动较大。其次,通过对不同工况下轴流转桨式水轮机的动力特性进行了系统、全面的数值计算,阐述了转桨式水轮机叶片上的压力分布、流域内的流场分布和轮缘处的流线分布,并分析本研究得到国家自然科学基金项目的资助。
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论文作者签名:—愀导师签名:啦蚵啻缛论文作者签名:砟独创性声明学位论文使用授权声明归节日酋秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明:本人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成果。尽我所知,除特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文所论述的工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任本人在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通过论文的答辩,并已经在西安理工大学申请博士/硕士学位。本人作为学位论文著作权拥有者,同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权,即:已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版学位论文,学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生上交的学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;为教学和科研目的,学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所或在校园网上供校内师生阅读、测览。本人学位论文全都或部分内容的公布ǹ授权西安理工大学研究生部办理。C艿难宦畚脑诮饷芎螅视帽臼谌ㄋ得
把研究背景和意义力机组要求水头低,开发轴流式电站具有减少移民、保护环境、保持生态平衡的特点。由免的,它与轮毂的粘性作用形成了水力机械内复杂的涡系。由于轴流式水轮机轮缘间隙内的流动过于复杂,在研究中,需要考虑旋转和动静边界的影响,测试中存在一定的困难,使碍对轴流式水轮机轮缘阃隙流动的研究刚刚起步。的复杂机理进行大量的研究。随着计算机技术和计算流体力学技术的发展,间隙流动的研测试中存在一定的困难,雨数值模拟中,在网格生成时,轴流式水轮机必须考虑导叶的尖轴流式水轮机是适用于中、低水头水电站的发电设备,由于其在同样水头同样出力情况下,与采用混流式水轮发电机相比有机组尺寸小、转数高的特点,而得到广泛应用。特别是轴流转桨式水轮机,由于转轮叶片和导叶能随着工况点的变化形成最优的协联关系,提高了水轮机的平均效率,扩大了运行范围,获得了稳定的运行特性。同时,由于轴流式水于轴流式水轮机叶片少,过流空间容量大,非常适合过鱼的绿色环保要求,是今后低水头电站重点发展的机型之一。对于轴流式水轮机,在导水机构区域中,水流基本上是在垂直于水轮机轴的各个平面上运动的,而在转轮区域则改变自己的流动方向,变为和水轮机轴平行,并且水流的转向基本上是在进入转轮之前完成的。又由于自导水机构出口到转轮进口之间的流道较长,水流流经该流道的运动情况较复杂,而转轮进口前流场速度的变化情况将直接影响到转轮进口能量,成为优化转轮的依据。由于轴流式崃魇转轮轮缘间隙的存在,问隙泄漏流动和泄漏漏的产生是不可避免的,它与端壁的粘性作用形成了水力机械内复杂的涡系,间隙泄漏流动不仅严重改变了水轮机转轮内部的三维流动结构,也是水轮机的非稳定源之一。间隙流动对水轮机转轮内部的流动结构、水流能量的输运与掺混、水轮机的空化与能量损失、以及水轮机的稳定性等都具有重要影响