水輪機CAD-CFD設計優(yōu)化平臺研究.pdf

1、目前，水輪機的設計方法已經(jīng)得到很大發(fā)展，但水輪機水力設計過程中仍存在人工參與工作量大、設計工作專業(yè)性強和設計周期長的問題。為了提高水輪機水力設計的工作效率，有必要對設計過程中人工干預過多的重復性工作進行改進，將計算機技術與流體機械的數(shù)值研究相結合：水輪機的水力設計、模型試驗和真機試驗三者聯(lián)系不夠緊密，針對出現(xiàn)的水輪機異常情況不能形成及時有效的反饋，不利于水輪機的水力設計及穩(wěn)定運行。因此，基于面向對象軟件開發(fā)環(huán)境及數(shù)據(jù)庫，集成CAD、CF

2、D等商業(yè)軟件，搭建水輪機設計優(yōu)化平臺，開發(fā)轉輪水力設計、模型試驗、真機數(shù)據(jù)采集及分析等功能，對于提高水輪機水力設計效率，改善真機運行穩(wěn)定性具有工程應用價值。具體成果如下：
　　首先，基于轉輪水力設計程序與CFD軟件的日志文件特點，應用交互式對話窗口，完成“混流式水輪機轉輪設計”等功能模塊，通過點擊設計菜單完成給定設計參數(shù)的水力設計，CFD軟件的三維建模，網(wǎng)格劃分，以及三維流動數(shù)值模擬分析的自動化的執(zhí)行與查看。
　　然后，基于

3、USB2086數(shù)據(jù)采集卡與采集分析程序，設計數(shù)據(jù)的采集與分析功能，該功能實現(xiàn)對模型試驗和真機試驗測點的數(shù)據(jù)實時采集，并通過采用時域和頻域分析程序，對所獲取的試驗數(shù)據(jù)進行分析與評價，反饋并指導轉輪水力設計，從實際工程應用上解決模型試驗或者真機運行中出現(xiàn)的關鍵問題。
　　最后，基于設計平臺的功能設計，分別給出具體的設計參數(shù)，進行計算機輔助選型設計、混流式水輪機設計功能的實際應用，選出符臺水力要求的水輪機型號和設計出性能良好的混流式水輪