映秀灣水電站坐落于為山區(qū)河流的岷江河段,當暴雨季節(jié)時,會有大量泥沙匯入河流從而進入發(fā)電水體,對水輪機過流部件造成磨損破壞。本研究就針對映秀灣水電站,對運行后的真機進行過流部件分析,并利用ANSYS CFX軟件中的Eulerian（歐拉）模型以及固-液兩相流模型,模擬在一定顆粒直徑情況下,顆粒濃度不同,在不同工況下兩相介質全流道三維定常湍流流動計算,分析研究含沙水在混流式水輪機的各過流部件運動情況（濃度及流速）及對蝸殼、導葉等過流部件的磨損情況,并設計導葉試件以及配套試驗裝置,為后期進行泥沙磨損試驗研究提供了必要的準備條件。本文主要工作和成果如下:1.根據(jù)電站水輪機轉輪實物和檢修后的轉輪葉片的實物,借助手持三維掃描儀器,獲得復雜曲面的表面型值點坐標,再將其和蝸殼、導葉和尾水管一起再導入UG軟件,建立了水輪機過流部件的水體模型。根據(jù)建立的電站真機的三維全流場幾何模型,應用專業(yè)的網(wǎng)格化軟件ICEM對水輪機全流場幾何模型做網(wǎng)格劃分。2.對電站真機過流部件資料進行分析,得到機組實際運行中磨損情況。資料表明,電站運行過程中,水輪機導葉、轉輪均有較為明顯的泥沙磨損,其中磨損最為嚴重的位置為固定、活動... 

【文章來源】：西華大學四川省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)場轉輪貼定位點Fig3.1siteofwheelpostanchorpoint對掃描獲取的點數(shù)據(jù)進行預處理，去除掉測量中的異常點，對有效點數(shù)據(jù)進行拼接

映秀灣電站水輪機導水機構沙水流動的數(shù)值模擬及泥沙磨損試驗裝置設計12圖3.1現(xiàn)場轉輪貼定位點Fig3.1siteofwheelpostanchorpoint對掃描獲取的點數(shù)據(jù)進行預處理，去除掉測量中的異常點，對有效點數(shù)據(jù)進行拼接與統(tǒng)一，然后進行進行平滑處理，使其滿足曲面重構所需數(shù)據(jù)。接著在逆向設計軟件GeomagicStudio中構造出模型的網(wǎng)格包絡線，再保存為IGS格式文件，最后導入UG中實現(xiàn)參數(shù)化曲面的構建，如圖3.2所示。圖3.2模型的網(wǎng)格包絡線圖Fig3.2Gridenvelopediagramofthemodel利用三維建模軟件UG構建曲面主要有三種方法，直紋面、通過曲線組和通過曲線網(wǎng)格，其中曲線網(wǎng)格命令由主曲線與截面曲線的聯(lián)合控制生成，生成的曲面控制精度最高。最后，使用“通過曲線網(wǎng)格”命令，依次選擇各塊區(qū)域上的主曲線和剖面曲線生成模

西華大學碩士學位論文13型曲面，并對曲面進行修整。在修剪過程中，必須識別與修剪表面相關的表面，并優(yōu)先考慮與修剪關聯(lián)較少的表面。選選擇切割工具時，應注意表面必須在空間上相交，以免在修剪過程中造成表面局部損失。修剪完成之后通過接合命令將曲面片縫合成一個整體。然后再進行優(yōu)化，最終轉輪模型圖如圖3.3所示。再對其進行網(wǎng)格劃分，生成的網(wǎng)格如圖3.4所示圖3.3轉輪模型圖圖3.4轉輪網(wǎng)格圖Fig3.3RunnermodeldiagramFig3.4Runnergriddiagram3.2.2其他部位根據(jù)映秀灣電站水輪機活動導葉開度數(shù)據(jù)，；利用三維建模軟件對活動導葉的正面和吸力面通過樣條曲線和拉伸等命令生成活動導葉水體模型，以活動導葉的中心線旋轉到對應開度的位置，最后以Z軸旋轉復制生成24個活動導葉水體模型，如圖3.5所示。對活動導葉的三維水體模型采用生成較快捷簡便的四面體非結構化網(wǎng)格如圖3.6所示。圖3.5活動導葉模型圖圖3.6活動導葉模型圖Fig3.5ModeldiagramofactiveguidevaneFig3.6Modeldiagramofactiveguidevane根據(jù)對方所給蝸殼的單線圖，利用三維建模軟件通過拉伸和曲線組網(wǎng)格等命令建立蝸殼的水體模型。因蝸殼的鼻端和隔舌等結構特殊，所以需要添加輔助線完成模型的建立，生成的模型如圖3.7所示。再在ICEM中進行網(wǎng)格的劃分，在蝸殼的進口位置和鼻

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