混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動計算及動力特性分析.pdf

1、隨著技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)組運(yùn)行的自動化程度越來越高，無人值班、少人值守，遠(yuǎn)程控制的水電廠日益增多，對機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的要求亦日趨嚴(yán)格。本文以長短葉片混流式水輪機(jī)為例全面分析了基于流固耦合數(shù)值模擬考慮的三維流場特性與葉片動力特性，開展了水輪機(jī)振動的數(shù)值研究。主要內(nèi)容如下：
　　 1、理論研究和分析了流道的流體動力學(xué)模型及數(shù)值模擬方法，轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型及其數(shù)值模擬方法，并建立了葉片流固耦合結(jié)構(gòu)分析的力學(xué)模型。
　　

2、 2、研究和分析了三維紊流計算的數(shù)學(xué)模型，尤其是對SSTk-ω模型進(jìn)行詳細(xì)分析。同時經(jīng)過計算比較，得出使用SSTk-ω模型對水輪機(jī)內(nèi)部紊流流動進(jìn)行計算，尤其是對水輪機(jī)水流紊流剪應(yīng)力的傳輸、近壁面的精確模擬、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、尾水管渦帶壓力脈動等非定常紊流流動計算是較好的數(shù)學(xué)模型，有更高的精度和可信度。
　　 3、本文同時將流體流動與旋轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)力因素考慮到旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)輪的動力特性分析中。發(fā)現(xiàn)在相同介質(zhì)中模態(tài)頻率有所上升且量值不大；模態(tài)振型發(fā)