彎肘形尾水管的改形設(shè)計對其回能系數(shù)影響的研究.pdf

1、水輪機(jī)尾水管是實現(xiàn)機(jī)組對能量回收的重要部件,對水輪機(jī)機(jī)組的整體能量特性和穩(wěn)定運(yùn)行具有很大的影響。尾水管的性能與其幾何設(shè)計的外形有密切的關(guān)系。尾水管設(shè)計得好,內(nèi)部流動均勻穩(wěn)定,二次流動現(xiàn)象不嚴(yán)重,損失小,回能系數(shù)高。若設(shè)計不好,其內(nèi)部流動將出現(xiàn)較大的回流和彎管處的對流現(xiàn)象,造成尾水管的振動加大,使機(jī)組運(yùn)行處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
　　本論文針對贛州發(fā)電成套設(shè)備有限公司在水輪機(jī)尾水管實際運(yùn)用中碰到的實際回能系數(shù)差的問題,采用Fluent商用軟

2、件,基于雷諾時均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)的k-e方程,以某水電站混流式水輪機(jī)機(jī)組模型尾水管為實例,通過理論分析和研究,探討尾水管的阻力損失和回能系數(shù)的關(guān)系,推導(dǎo)出改形后尾水管的回能系數(shù)與單邊擴(kuò)散角度a、流量之間的關(guān)系;以及其阻力損失與單邊擴(kuò)散角a、流量之間的關(guān)系,同時闡明了回能系數(shù)和阻力損失在新型尾水管設(shè)計中的重要性,并由此作出相應(yīng)的改形優(yōu)化方案。
　　在理論分析和研究基礎(chǔ)上,應(yīng)用Fluent軟件對尾水管進(jìn)行進(jìn)行數(shù)值模擬仿真。通過Gamb

3、it軟件對改形的尾水管進(jìn)行建模,后采用Fluent商用軟件對原尾水管和改形的進(jìn)行模擬仿真比較,計算和導(dǎo)出一批仿真數(shù)據(jù)和圖表,并由此進(jìn)一步分析尾水管的速度場、壓力場,并分析比較不同流量下改形前后工況尾水管的截面速度場和壓力場。
　　論文最后部分通過對Fluent仿真軟件導(dǎo)出的數(shù)據(jù)和表格進(jìn)行綜合分析,結(jié)果表明,新型的改形的尾水管設(shè)計能夠很好的解決一部分尾水管在實際運(yùn)用中出現(xiàn)的問題,加強(qiáng)尾水管在實際中能量回收,其計算結(jié)果和表格分析為今后