多级水力机械内部流场数值分析研究

摘要

目前对于含多个叶轮的水力机械，如液力变矩器，由于叶轮之间的相互影响，其内部流动比较复杂，对其流场进行较准确地数值模拟有一定的难度。本文利用当今的CFD技术，进一步研究合理的计算方法，即采用分块计算和混合平面法相结合的计算方法，对其三维流场进行了数值模拟，更精确地计算出流速和压力分布，对叶轮之间的流态进行了更深入的分析，并较准确地预测计算了其工作特性。本文以YB355-2液力变矩器为对象，研究表明，利用分块计算结果建立合理的初始流场，再采用混合平面法计算液力变矩器内部流场时，可以提高计算的收敛速度和准确性，有利于更准确地分析变矩器内部流动特征和计算分析各叶轮及其整体的性能。研究成果对改进水力机械的设计方法，提高多级水力机械的性能具有重要意义。
　　 本文主要分为三大部分：
　　 第一部分：介绍了关于液力变矩器及计算流体力学方法的国内外研究现状，提出了本文的研究内容，并介绍了水力机械数值计算的理论方法。
　　 第二部分：采用分块计算法和混合平面计算法相结合的方法，对YB355-2液力变矩器的10个工况点的内部流场进行数值模拟计算；利用数值计算结果，分析转速比I=0和I=0.69两个典型工况下各叶轮的工作特性。
　　 第三部分：利用数值计算结果，分析转速比I=0和I=0.69两个典型工况下各叶轮的流场特征，分析了各叶片弦面、翼面、节面的速度与压力分布，观测到在不同面上出现的二次流、尾迹流和脱流等流动现象。
　　 本文采用更为合理的计算方法提高计算精度，对YB355-2液力变矩器的内部流场进行了数值计算和特性分析，研究成果对改进多级水力机械的设计方法、改善运行性能具有重要的意义，也为水力机械现代设计方法的推广应用起到一定的促进作用。
　　

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪 论

第2章 水力机械流场数值计算理论方法

第3章 液力变矩器内部三维流动数值模拟

第4章 YB355-2液力变矩器内部流场的特征分析

结 论

致 谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果