本文關(guān)鍵詞：含沙水中導(dǎo)流隔板對(duì)水輪機(jī)尾水管流動(dòng)特性的影響

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【摘要】：水輪機(jī)是水力發(fā)電系統(tǒng)最為核心的部件之一,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的整體效益起著關(guān)鍵性作用,近年來(lái)人們對(duì)水輪機(jī)的理論研究和試驗(yàn)研究伴隨著水電事業(yè)的開(kāi)展逐漸走向成熟。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)外仍有許多水電站在運(yùn)行期間因?yàn)橐恍┠壳吧胁荒芙鉀Q和亟待解決的技術(shù)問(wèn)題、特殊現(xiàn)象而導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)異常狀況,進(jìn)而使得水輪機(jī)過(guò)流部件產(chǎn)生破壞,尤其是尾水管水力振動(dòng)對(duì)水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行起著不可忽視的作用。因此研究水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流動(dòng)狀況,尤其是在沙水河流中運(yùn)行的水輪機(jī)其情況顯得尤為重要。本文將某水電站的混流式水輪機(jī)作為研究對(duì)象,借助CFD軟件對(duì)原型水輪機(jī)全流道進(jìn)行固液兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬,分析在不同工況下不同位置加設(shè)導(dǎo)流隔板后尾水管的內(nèi)部流場(chǎng)情況,包括速度矢量分布、壓力分布、泥沙濃度分布等計(jì)算結(jié)果。并探討其水力性能,為尾水管在含沙水流中的振動(dòng)研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本課題完成的具體工作方案如下:1.依據(jù)該混流式水輪機(jī)的二維設(shè)計(jì)圖紙,利用UG軟件在計(jì)算機(jī)里建立水輪機(jī)全流道的3D模型,模型構(gòu)件包含:蝸殼、座環(huán)、轉(zhuǎn)輪、尾水管,再把建立好的水輪機(jī)3D模型依次導(dǎo)入ANSYS自帶的網(wǎng)格劃分模塊ICEM,設(shè)定合適的網(wǎng)格參數(shù)劃分網(wǎng)格,并檢驗(yàn)網(wǎng)格的質(zhì)量。2.將各過(guò)流部件的網(wǎng)格文件分別導(dǎo)入ANSYS的前處理軟件CFX中,根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)的相應(yīng)原理對(duì)各計(jì)算域進(jìn)行設(shè)置,包括初始邊界條件、交界面、進(jìn)出口邊界條件、壁面等的設(shè)置。3.設(shè)定求解控制條件,對(duì)不同工況下的計(jì)算模型進(jìn)行內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬。4.根據(jù)計(jì)算結(jié)果,對(duì)比分析不同工況下,未設(shè)置導(dǎo)流隔板和設(shè)置導(dǎo)流隔板情況下尾水管的內(nèi)部流動(dòng)狀況,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流隔板在一定程度上有改善尾水管內(nèi)部水流流態(tài)和絞碎渦帶減輕水力振動(dòng)的作用。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV734.1

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