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《考慮流固耦合作用水泵水輪機泵模式下壓力脈動研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：TK733.1學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工程碩士學(xué)位論文考慮流固耦合作用水泵水輪機泵模式下壓力脈動研究碩士研究生：項高明導(dǎo)師：王洪杰教授魏顯著教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：動力工程所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TK733.1U.D.C:621DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringINVESTIGATIONOFPRESSUREFLUCTUATIONWITHFLUID-STRUCTUREINTERACTIONCOSIDE
2、REDOFAPUMPTURBINEATPUMPMODECandidate：XiangGaomingSupervisor：Prof.WangHongjieProf.WeiXianzhuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyScienceandEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工
3、程碩士學(xué)位論文摘要水泵水輪機的設(shè)計是以泵模式為主，泵模式特性曲線上存在“駝峰區(qū)”，對機組穩(wěn)定運行造成不利影響。影響機組穩(wěn)定運行的重要因素是流場中復(fù)雜的壓力脈動，可以通過數(shù)值模擬的方法對壓力脈動的特征進行初步分析。為實現(xiàn)上述目的，本課題對模型水泵水輪機在泵模式下全流道流場進行了定常、非定常數(shù)值計算，研究了水泵水輪機在泵模式下通過雷諾時均（RANS）方法和大渦模擬（LES）方法以及考慮流體可壓縮性的非定常壓力脈動特性，以及流固耦合作用對水泵水輪機泵模式壓力脈動的影響。本課題的研究內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）采用ANSYSFLUENT提供的SSTk??湍流模型分別考慮流體可壓縮性和不考慮流體可
4、壓縮性進行計算。對比可壓縮以及不可壓縮計算結(jié)果，分析流體壓縮性對水泵水輪機壓力脈動的影響。（2）采用定常RANS方法和LES方法對模型水泵水輪機全流道流場進行數(shù)值模擬，獲得水泵水輪機泵模式下的外特性曲線，分析水泵水輪機內(nèi)部的壓力場、速度矢量場、渦量場分布，從多角度研究水泵水輪機內(nèi)部的流動現(xiàn)象，比較RANS方法和LES方法計算的流場壓力脈動結(jié)果。（3）應(yīng)用MpCCI軟件作為耦合代碼接口，采用ANSYSFLUENT進行真機水泵水輪機全流道流場計算，采用ANSYSAPDL計算活動導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)場，實現(xiàn)時間異步水泵水輪機的雙向順序流固耦合計算。比較測點雙向順序流固耦合計算的壓力脈動結(jié)果與流場非耦合計算
5、結(jié)果，分析雙向流固耦合作用對流場壓力脈動的影響。研究結(jié)果表明，不考慮流體壓縮性RANS方法計算得到的尾水管至固定導(dǎo)葉內(nèi)9倍頻、18倍頻和27倍頻的壓力脈動頻率成分主要由轉(zhuǎn)輪與活動導(dǎo)葉的動靜干涉引起。大渦模擬以及考慮流體壓縮性計算得到的模型水泵水輪機流場壓力脈動相對幅值基本高于不考慮流體可壓縮性RANS方法計算結(jié)果，大渦模擬結(jié)果顯示模型水泵水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)存在動態(tài)失速現(xiàn)象。真機水泵水輪機導(dǎo)葉在雙向流固耦合作用下最大位移在0.5mm左右。耦合計算得到的葉片附近流道壓力脈動相對幅值要高于非耦合計算結(jié)果，但是9倍頻和18倍頻的壓力脈動幅值低于非耦合計算結(jié)果。關(guān)鍵詞：水泵水輪機；可壓縮；大渦模擬；雙向
6、流固耦合；壓力脈動`-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractApumpturbineisdesignedmainlyforitspumpmode.A“humpregion”existingintheexternalcharacteristiccurvehasanegativeinfluenceonthestableoperationofthedevicewhenthepumpturbineworksinpumpmode.Thepressurefluctuationisthemainreasonamongmanyofthefactorsthatleadtotheunstable
7、operationofapumpturbine.Itisnecessarytoconductadeepresearchontheinternalflowofapumpturbineandthenprovidereferencetothedesignandstableoperationofapumpturbine.Inordertoachievethegoalsabove,thisresearchhasconductedsteadya
