混流式水輪機空化流動及空化噪聲研究.pdf

1、水力機械在工作過程中不可避免的會發(fā)生空化，造成水力機械的空蝕破壞，且空化現(xiàn)象往往不易被觀察到?？栈l(fā)生時通常伴隨著振動和噪聲，影響運行穩(wěn)定。因此將空化與聲學信息有機的聯(lián)系起來，運用空化噪聲對水力機械中的空化進行監(jiān)測，對于預防空蝕破壞具有重要意義。本文采用3-D水翼進行數(shù)值模擬研究，分析固有生源及空化噪聲產(chǎn)生的信號在聲信中所占比重，并應用于高水頭水輪機，加入弱可壓縮模型，研究水輪機空化與空化噪聲兩者的關系。
　　本文首先對NACA0

2、015三維水翼進行空化數(shù)值模擬，研究不同空化系數(shù)下空化云團的發(fā)展變化，以及空化云團在脫落過程中產(chǎn)生聲信號的特征。結果表明，空化噪聲的強弱變化與空化的劇烈程度有關，空泡斷裂產(chǎn)生的能量會使聲壓有小幅波動，空化噪聲隨距離增加而迅速衰減。其次，由于高水頭水輪機中水的壓力很大，在空化數(shù)值試驗中考慮水的弱可壓縮性，能夠更精確的模擬水的流動及空化現(xiàn)象。對不同開度下水輪機內部空化流動進行研究，闡明了水輪機內部水流密度從導水機構到尾水管的變化規(guī)律。最后，