水輪機轉(zhuǎn)輪間隙流動數(shù)值模擬及參數(shù)化網(wǎng)格生成.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,能源已經(jīng)是一個亟需解決的問題?？稍偕茉础笆濉币?guī)劃初稿中,水電裝機容量在2015年將達到3億千瓦,可見水電能源在我國的工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要的角色。隨著水電機組單機容量和尺寸的不斷增大,比轉(zhuǎn)速的相應(yīng)提高,相對剛度的減弱,機組的安全和穩(wěn)定運行問題已成為電站設(shè)計、制造安裝和生產(chǎn)管理單位極為關(guān)注的問題。大型混流式水輪機水力穩(wěn)定性有關(guān)的原因比較復(fù)雜,在電站的表現(xiàn)形式也多種多樣,本文僅對水輪機轉(zhuǎn)輪間隙內(nèi)部流動以及軸向水推力計

2、算進行研究。
　　水輪機轉(zhuǎn)輪軸向水推力設(shè)計值的大小不僅影響推力軸承的技術(shù)要求和經(jīng)濟指標(biāo),而且對發(fā)電機效率以及其安全穩(wěn)定運行有巨大影響。當(dāng)作用在水輪機轉(zhuǎn)輪上的軸向力合力向上時機組會發(fā)生抬機現(xiàn)象;而軸向合力向下則對推力軸承的設(shè)計和制造提出了高要求。傳統(tǒng)方法利用模型試驗進行真機水推力預(yù)測,這種方法誤差較大。所以如何準(zhǔn)確計算和預(yù)測軸向水推力是確保機組安全、穩(wěn)定、高效運行的重要依據(jù)之一。本文利用數(shù)值模擬技術(shù)對水輪機轉(zhuǎn)輪間隙進行模擬,研究轉(zhuǎn)輪

3、間隙內(nèi)部的流動情況以及進行水推力預(yù)測,為轉(zhuǎn)輪間隙設(shè)計和推力軸承選定提供一定理論依據(jù)。
　　在對水輪機轉(zhuǎn)輪間隙進行數(shù)值模擬時,網(wǎng)格生成占一個計算任務(wù)全部人力時間的大部分時間。因此,能否快速、精確地生成網(wǎng)格是一個重要的問題。水輪機間隙的幾何形狀具有一定幾何特征,故可以使用參數(shù)化的方式來對其進行幾何建模,網(wǎng)格劃分。利用參數(shù)化手段開發(fā)出專用軟件,可以使分析人員從大量繁重瑣碎且重復(fù)的造型、網(wǎng)格生成中解脫出來,可以大大縮短數(shù)值模擬的時間,從而