中高比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機(jī)水力模型方案的開發(fā)研究.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算流體動力學(xué)數(shù)值求解技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展，使得求解旋轉(zhuǎn)透平機(jī)械內(nèi)的復(fù)雜三維粘性流動成為可能。這種計(jì)算流體動力學(xué)-CFD技術(shù)在水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)中的應(yīng)用使我們能夠較準(zhǔn)確的獲得水輪機(jī)內(nèi)部流場分布及過流部件內(nèi)部流動信息，為準(zhǔn)確預(yù)估水輪機(jī)的水力性能創(chuàng)造了條件。從而對水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及過流部件幾何尺寸進(jìn)行修型，為全面提高水輪機(jī)的水力性能奠定基礎(chǔ)。
　　 本研究針對10-15m水頭段水能資源的開發(fā)利用，利用奇點(diǎn)分布法設(shè)計(jì)了一

2、個新的中高比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水力模型方案，用CFD技術(shù)模擬水輪機(jī)內(nèi)部的三維湍流場，分析各工況下水輪機(jī)全流道的流態(tài)、流場分布，利用各過流部件流場性能的預(yù)測結(jié)果對所設(shè)計(jì)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及過流部件幾何尺寸進(jìn)行修型、改進(jìn)，最終開發(fā)出一個性能比較優(yōu)良的軸流式水輪機(jī)水力模型方案。采用Pro/E軟件對軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行三維幾何造型；模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，分析了網(wǎng)格類型和網(wǎng)格尺度對水輪機(jī)計(jì)算效率的影響；對所設(shè)計(jì)的水輪機(jī)水力模型導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、尾水管等過