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1、碩士學(xué)位論文水泵水輪機(jī)水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)研究STUDYONTHEPRESSUREPULSATIONINHYDRAULICTURBINECONDITIONOFAPUMPTURBINE周一夔哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TH311學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.22密級(jí)：公開工程碩士學(xué)位論文水泵水輪機(jī)水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)研究碩士研究生：周一夔導(dǎo)師：宮汝志講師申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：動(dòng)力工程所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TH311U.D.C:62
2、1.22DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringSTUDYONTHEPRESSUREPULSATIONINHYDRAULICTURBINECONDITIONOFAPUMPTURBINECandidate：ZhouYikuiSupervisor：Lecturer.GongRuzhiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyScienceandEng
3、ineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來為滿足生產(chǎn)生活中節(jié)能環(huán)保與供電穩(wěn)定性等要求，抽水蓄能電站的發(fā)展速度在逐漸加快。水泵水輪機(jī)作為其中重要的流動(dòng)部件，其整體性能和局部參數(shù)也得到了越來越多的重視。而在水輪機(jī)經(jīng)過長期研制與發(fā)展的現(xiàn)在，整機(jī)效率和輸出功率這些外特性不再是考察的著重點(diǎn)。機(jī)組的穩(wěn)定性與更為細(xì)致的內(nèi)部流動(dòng)特征和局部參數(shù)的調(diào)整是當(dāng)下的研究方向。水泵水輪機(jī)的水輪機(jī)工況下
4、流動(dòng)脈動(dòng)主要來源于導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪間無葉區(qū)的動(dòng)靜干涉，以及偏工況下尾水管內(nèi)部的渦帶振動(dòng)，這兩個(gè)主要因素構(gòu)成流道內(nèi)部流動(dòng)的周期性脈動(dòng)特征。另外在常規(guī)流動(dòng)模擬時(shí)需要的計(jì)算資源較大，為減少計(jì)算時(shí)間考慮改變通道布置方法。最后為了對(duì)脈動(dòng)特征構(gòu)建整體的認(rèn)識(shí)，著重分析了一個(gè)工況下全通道非定常流動(dòng)中的脈動(dòng)分布。基于以上研究方向，本文主要的內(nèi)容如下：（1）引入變采樣點(diǎn)數(shù)的幅值計(jì)算方法，減少由于信號(hào)非周期性導(dǎo)致的頻率泄漏，進(jìn)而縮小對(duì)應(yīng)頻率幅值上的隨機(jī)誤差。方法應(yīng)用于全工況的無葉區(qū)測(cè)點(diǎn)脈動(dòng)，得到幅頻特性與開度、單位轉(zhuǎn)速關(guān)系。對(duì)單開度尾水管脈動(dòng)分析，提取定位范圍內(nèi)主頻特性，
5、分析已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在計(jì)算低頻時(shí)的不足。（2）為節(jié)省計(jì)算資源，考察不同開度，如11mm、13mm、21mm、27mm和35mm等開度下不同通道布置的模擬策略，比較對(duì)應(yīng)的頻率幅值，驗(yàn)證瞬態(tài)葉柵分析類型的可行性。同時(shí)對(duì)部分工況計(jì)算了傳統(tǒng)的全通道流域設(shè)置的相關(guān)脈動(dòng)特性，以及變通道布置下傳統(tǒng)周期瞬態(tài)分析的非定常計(jì)算。（3）對(duì)13mm開度的某個(gè)工況進(jìn)行全通道數(shù)值模擬并分析其動(dòng)靜干涉脈動(dòng)的頻率幅值分布。計(jì)算前在前處理中進(jìn)行多個(gè)監(jiān)測(cè)表面的測(cè)點(diǎn)布置，計(jì)算后導(dǎo)出測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)將頻率幅值的分布情況進(jìn)行了數(shù)種方式的表現(xiàn)。以上研究思路對(duì)以后進(jìn)一步開展水輪機(jī)改型設(shè)計(jì)與復(fù)雜流動(dòng)模擬
6、中將提供實(shí)驗(yàn)與計(jì)算參考。關(guān)鍵詞：水泵水輪機(jī)；壓力脈動(dòng)；動(dòng)靜干涉；變通道模擬I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears,inordertomeettherequirementsofenergysaving,environmentalprotectionandpowersupplystabilityinproductionandlife,thedevelopmentspeedofpumpedstoragepowerstationsisgraduallyaccelerating.Asanimportantflowcom
7、ponent,pumpturbineshavereceivedmoreandmoreattentionfortheiroverallperformanceandlocalparameters.However,afterthelong-termdevelopmentofturbines,theexternalcharacteristicssuchasoverallmachineefficiencyandoutputpowerarenolongerthefocusofinvestigation.Thestabilityoftheunitandmor
8、edetailedinternalflowcharacteristicsandadjustmentoflocalparametersarethecur
