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《浙江大学》 2012年
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混流式水轮机数值模拟研究与压力脉动分析

李龙庭  
【摘要】:水轮机是水电站的重要设备之一,混流式水轮机是应用最广泛的一种水轮机。本文以某水电站模型混流式水轮机为研究对象,以计算机为试验平台,采用数值模拟方法研究水轮机内部流动状况。 首先简要地说明和阐述了本次研究的背景和意义,介绍了目前水轮机流动研究所包含四个主要手段,回顾了国内外关于混流式水轮机内部流动数值模拟研究的进展; 其次结合商业CFD软件FLUENT来展开简要介绍所涉及到的CFD基本原理,主要分析了湍动流在数值模拟中的处理方式,着重讨论了RANS模型以及相关的基本原理; 然后结合专业建模软件UGS NX与专业网格划分软件ICEM二者的特点,实现CAD/CFD技术的融合,对蜗壳流域、转轮流域以及尾水管流域实现全六面体结构化网格划分,导水流域则是以六面体为核心划分为混合网格; 最后采用RNG k-ε湍流模型对水轮机进行全流道稳态数值模拟研究,系统地分析了各个过流部件的计算结果,包括蜗壳流域、导水流域、转轮流域以及尾水管流域的速度场与压力场分布,并在此基础上进行非稳态模拟研究,最后得到了尾水管的压力分布与涡带变化分布,分析其压力脉动特性,为进一步找到不同工况运行与压力脉动强度的关系做了初步的探索。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK733.1

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