水轮机式液力透平气液两相流动数值模拟研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 液力透平的分类

1.2.1 泵反转式液力透平

1.2.2 水轮机式液力透平

1.2.3 专用液力透平

1.3 液力透平国内外研究现状

1.3.1 单相流液力透平研究进展

1.3.2 气液两相液力透平研究进展

1.4 本文的主要研究内容

2 液力透平两相流基础理论

2.1 离心泵内气液两相流流型

2.2 气液两相流液力透平基本方程

2.3 本章小结

3 气液两相流液力透平数值计算方法

3.1 计算流体动力学基本知识

3.2 湍流模型

3.2.3 SST k-ω模型

3.3 多相流模型

3.4 水轮机式液力透平几何参数和主要参数

3.5 三维建模及网格生成

3.6 网格无关性验证

3.7 边界条件及计算设置

3.8 本章小结

4 数值模型对性能及流场预测的影响

4.1 气体模型对性能及流场预测的影响

4.1.1 数值方案

4.1.2 外特性变化分析

4.1.3 内流场变化分析

4.1.4 水力损失变化分析

4.2 两相模型对性能及流场预测的影响

4.2.1 数值方案

4.2.2 外特性变化分析

4.2.3 内流场变化分析

4.2.4 水力损失变化分析

4.3 气泡模型对性能及流场预测的影响

4.3.1 PBM模型简介

4.3.2 数值方案

4.3.3 外特性变化分析

4.3.4 内流场变化分析

4.3.5 水力损失变化分析

4.4 本章小结

5 基于PBM模型多工况流动特性研究

5.1 不同流量工况变含气率流动特性研究

5.1.1 数值方案

5.1.2 外特性变化分析

5.1.3 内流场变化分析

5.1.4 水力损失变化分析

5.2 高含气率变转速工况流动特性研究

5.2.1 数值方案

5.2.2 外特性变化分析

5.2.3 内流场变化分析

5.2.4 水力损失变化分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致 谢

参考文献

攻读学位期间主要研究成果