水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪間隙流動(dòng)數(shù)值模擬及參數(shù)化網(wǎng)格生成.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源已經(jīng)是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題?？稍偕茉础笆濉币?guī)劃初稿中,水電裝機(jī)容量在2015年將達(dá)到3億千瓦,可見(jiàn)水電能源在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要的角色。隨著水電機(jī)組單機(jī)容量和尺寸的不斷增大,比轉(zhuǎn)速的相應(yīng)提高,相對(duì)剛度的減弱,機(jī)組的安全和穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題已成為電站設(shè)計(jì)、制造安裝和生產(chǎn)管理單位極為關(guān)注的問(wèn)題。大型混流式水輪機(jī)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(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪間隙內(nèi)部流動(dòng)以及軸向水推力計(jì)

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

3、間隙內(nèi)部的流動(dòng)情況以及進(jìn)行水推力預(yù)測(cè),為轉(zhuǎn)輪間隙設(shè)計(jì)和推力軸承選定提供一定理論依據(jù)。
　　在對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪間隙進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí),網(wǎng)格生成占一個(gè)計(jì)算任務(wù)全部人力時(shí)間的大部分時(shí)間。因此,能否快速、精確地生成網(wǎng)格是一個(gè)重要的問(wèn)題。水輪機(jī)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(lái)對(duì)其進(jìn)行幾何建模,網(wǎng)格劃分。利用參數(shù)化手段開(kāi)發(fā)出專(zhuān)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(lái),可以大大縮短數(shù)值模擬的時(shí)間,從而