CFD论文数值试验 翼型 活动导叶 增容改造 转轮 出力

1、CFD论文：基于CFD的水轮机转轮改型设计【中文摘要】近年来,国内CFD技术己在水轮机研究设计方面得到大量的应用,并取得了大量的成果。对CFD(Computational Fluid Dynamics)方法的深入研究和软件开发,其可靠性、准确性、计算效率、计算可视化程度得到很大提高。基于CFD的水轮机三维定常紊流计算,使用数值试验取代模型试验进行性能预测成为可能。这为电站的增容改造,水轮机各过流部件的改型设计提供了软件平台,基于CFD的水电站水轮机设备技术改造,因其投资少,见效快,经济效益高等特点受到越来越多的重视和关注。青海省尕孔电站为高水头低比转速混流式水轮机,电站改造时,首先对其导水机构

2、进行改造,高水头低比转速水轮机导水机构工作在较小开度,若用正曲度和对称叶型,其头部与进口水流形成一反方向的大冲角,致使损失增加,因此使其头部向外弯变成负曲度叶型,则可以很好的迎合进口水流。本文通过数值计算试验对各种翼型的活动导叶进行了验证,从数值计算结果可知,在同一最优工况点负曲度比正曲度活动导叶机组效率高3.14%。其次对电站增容,增容余量有2000KW左右,尕孔电站原HLA606转轮最大出力为10000KW,导叶相对高度b 0= 0.25,HL220-W.【英文摘要】In recent years, domestic CFD technology has a lot of applicat

3、ion in turbine studty design aspects,and made a lot of achievements.For Computational Fluid Dynamics method and software was in-depth research and development, its reliability, accuracy, the calculation efficiency, computing visualization degree is greatly improved. The turbine 3d constant turbulent

4、 calculation based on the CFD,which make numerical test replaced model test for performance prediction become possible,and provide software platform f.【关键词】CFD 数值试验 翼型 活动导叶 增容改造 转轮 出力【英文关键词】Computational Fluid Dynamics Numeric Simulation Airfoil Guide vane Uprating-retrofitting Runner Out Put【索购全文】联

5、系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】基于CFD的水轮机转轮改型设计摘要8-9Abstract9-10第一章 绪论11-161.1 我国水电事业的发展现状111.2 国内外的水轮机改造的现状与发展趋势11-131.3 水轮机转轮改型的必要性131.4 水轮机转轮改型的可行性13-141.5 水轮机转轮改型的限制条件及新转轮选择原则141.6 本课题的主要内容14-16第二章 基于数值试验的水轮机改型试验16-252.1 基于数值试验的水轮机改造的软件平台16-18 FLUENT-流场计算分析软件17 ICEMCFD 网格划分软件17-182.2 混流式水轮机数值计算的控制

6、方程与离散方法18-19 水轮机内部流动的控制方程18 控制方程的离散及其解法18-192.3 湍流模型19-22 标准(-)模型19-20 RNG(-)模型20-21. R ealizable(-)模型21-222.4 水轮机全流道三维紊流计算的边界条件22-24 入口边界条件22 出口边界条件22 压力边界条件22 固壁条件22-23 耦合面处条件23-242.5 本章小结24-25第三章 水轮机几何模型的建立和网格划分25-333.1 水轮机过流通道几何模型的建立25-29 蜗壳几何模型的建立25-26 固定导叶和活动导叶模型的建立26 叶片及转轮的造型26-28 尾水管的造型28-29

7、3.2 结构化和非结构化网格技术29-31 非结构化网格30-31 混合网格313.3 网格划分的过程31-323.4 本章小结32-33第四章 水轮机改造方案及数值方法的选择33-424.1 转轮改型的原则334.2 尕孔电站原HLA606 的主要技术参数334.3 转轮改型的技术方案33-37 更换活动导叶及负曲度导叶的设计34-35 转轮改型35-36 增加叶片数36-374.4 湍流模型及流场计算算法的选择37-41 SIMPLE 算法37-38 SIMPLEC 算法38-414.5 本章小结41-42第五章 改造前后的水轮机内部流动计算及性能分析42-605.1 引言425.2 三种翼型活动导叶下水轮机各部件三维数值计算及结果分析42-52 三种翼型活动导叶下蜗壳及导水机构的数值计算及分析42-43 导水机构的流线及速度矢量分布43-45 转轮上冠的压力及速度矢量分布45-46 转轮叶片背面压力及速度矢量分布46-48 尾水管流场计算及结果分析48-49 三种翼型活动导叶下水轮机的性能分析49-525.3 增加叶片数及切割叶片后的数值计算及分析52-57 改造前后叶片正背面速度及压力分