贯流式水轮机全流道流场计算及轴向力研究

摘要

贯流式水轮机的性能具有独特的规律，研究并掌握这些规律，对于今后贯流式机组的设计和运行都具有重要意义。随着计算机技术的迅速发展，用CFD方法对其运行特性进行分析，具有重要的实际应用价值。目前，贯流式水轮机CFD技术并不完善，尤其模拟时对重力作用不是很重视，需要进一步分析研究。 本文以原型灯泡贯流式水轮机全流道的流动计算作为计算方案，首先通过不同的边界条件设置，比较了考虑重力和未考虑重力的计算结果，发现考虑重力后计算的功率有所增加，过流部件的压力分布与实际比较贴近，而效率以及流态整体上与未考虑重力时相差较小，具体差值与所计算的工况点有关。另外，针对各种工况进行流场分析，重点分析了转轮段压力分布。 轴向力是对水轮机运行特别是过渡过程有重要影响的因素。目前对贯流式水轮机的轴向力研究不多，且通常采用试验和经验公式预测的办法。本文尝试通过CFD数值模拟计算轴向力的大小，并针对协联工况和非协联工况，分类讨论轴向力在不同条件下的变化，得出了与实际比较吻合的规律，从而为进一步用数值模拟的方法研究贯流式水轮机的轴向力提供了一定的参考。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章水轮机内部三维流动计算方法和湍流模型的建立

第三章计算域网格划分和边界条件确定

第四章水轮机流场计算和结果分析

第五章结论和建议

参考文献

致谢

附录 GZ917-WP-380型水轮机综合特性曲线

作者简历