含沙水中混流式水輪機內(nèi)部流動數(shù)值模擬及分析

《含沙水中混流式水輪機內(nèi)部流動數(shù)值模擬及分析》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、■．■＇＇—＞一密級分類號—ＵＤＣ碩壬學(xué)位論文含沙水中混流式水輪視內(nèi)部流動數(shù)值模熱及分析－：作者姓名：葉譜學(xué)科、專業(yè)：氷利氷電工程ｆｅ學(xué)號：２１２０１２０８１５０４００３ｊ｜＇指導(dǎo)教郵：劉小兵．＊八‘、ｄ？ｒｆｆｃｉｒ完成日期：２０１５年４巧於Ｘ、＞３＊．‘１＾ｌｎ＾產(chǎn)＞；■ＩＨｉＨ西華大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中巴經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個人或

2、集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，化不包含其他己申請學(xué)位或其他用途使巧過的成果一。與我同工作的同志對本研究所做的貢獻均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。八、！４學(xué)位論文作者簽疇指導(dǎo)教師簽名曰＇０曰期。．＇ｔ。期：如Ｋ心（疋儀各西華大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知巧產(chǎn)權(quán)屬于西華大學(xué)：同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或飢構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，西華大學(xué)可１＾乂將本論文的全部或部分巧容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢

3、索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。（保密的論文在解密后遵守此規(guī)定）／７ｂ’＂學(xué)位論文作者簽名：巧指導(dǎo)教師簽名；＇貨曰期：＇＇１口曰期如儀＇＾／諸（ClassifiedIndex:UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationNumericalSimulationandAnalysisofInternalFlowofFrancisTurbineinSandyWaterCandidate:YePeiMajor:WaterConservancyandHydropowerEngineeringSt

4、udentID:212012081504003Supervisor:Prof.LiuXiao-bingAssociateProf.ZengYong-zhong西華大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要我國水資源蘊藏量豐富，水電是我國的重要能源，而水輪機作為水電站運行的核心部分，在電站運營的過程中卻面臨著許多問題，如水輪機內(nèi)部流場中出現(xiàn)的空化、泥沙磨損等，從而影響水輪機的運行性能，導(dǎo)致檢修周期縮短，電站的運營成本遠遠超出預(yù)期，因此，研究水輪機內(nèi)部流動，預(yù)測水輪機的水力性能具有重要的意義。本文以錦屏電站方提供的混流式水輪機資料為基礎(chǔ)，運用UG軟件，對水輪機全流道模型進行建立，然后基于CFX平臺，對該模型在清水

5、介質(zhì)和沙水介質(zhì)中，四種不同工況下，分別進行三維流場數(shù)值模擬，以供錦屏二級水電站的運行檢修以及其它電站水輪機設(shè)計提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容如下：(1)以電站方提供的水輪機資料和木模圖作為基礎(chǔ)依據(jù)，利用UG軟件，分別建立起水輪機的蝸殼、座環(huán)、轉(zhuǎn)輪以及尾水管四大構(gòu)件，待各個過流部件建立完成后，再裝配好，建立起全流道模型。(2)把在UG中建立好的模型導(dǎo)入CFX前處理模塊ICEMCFD當(dāng)中，運用四面體網(wǎng)格分別對水輪機的每一個過流部件進行劃分，檢查網(wǎng)格質(zhì)量并進行優(yōu)化，直至網(wǎng)格質(zhì)量滿足模擬要求，以“cfx5”格式導(dǎo)出。(3)在CFX-Pre中導(dǎo)入網(wǎng)格模型，研究不同負荷情況下的水輪機在清水介質(zhì)中全流

6、道進行定常流模擬，在CFD-Post軟件進行后處理，得到每一個過流部件的壓力分布情況并進行分析。(4)在沙水介質(zhì)中，研究與清水條件下相同的幾個負荷情況下，不同粒徑，不同濃度的泥沙條件下，對水輪機的全流道采取定常流穩(wěn)態(tài)模擬，在CFD-Post軟件進行后處理，得到每一個過流部件的壓力和泥沙分布情況并比較和分析。(5)將相同負荷情況下清水和沙水介質(zhì)中的水輪機流場模擬結(jié)果進行分析比較，對水輪機性能進行預(yù)測，并為水輪機今后的運行提出可靠建議。通過本次模擬，實現(xiàn)了在含沙水中對水輪機水力性能的預(yù)測。關(guān)鍵詞：混流式水輪機；沙水；內(nèi)部流動；數(shù)值模擬；分析I含沙水中混流式水輪機內(nèi)部流動數(shù)值模擬及分析Abst

7、ractChinahasanabundantreserveofwaterresourcesandhydropowerisoneofthemostimportantenergyresources.Asthekeypartofahydropowerstation,hydraulicturbinehasmanyproblemsduringtheoperationofpowerstations,suchascavitationandsand