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混流式水轮机全流道内部三维流场数值模拟
中文名称: 混流式水轮机全流道内部三维流场数值模拟
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论文编号: 3730779收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: 无英文名称
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 水工结构工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 混流式水轮机 湍流 CFD 数值模拟
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论文摘要: 水轮机作为水电站的核心部件,对水电站的整体性能起着决定性的作用,水轮机技术的研究一直伴随着水电的开发在不断地发展.但是,国内外的不少水电站也因(略)的技术问题导致机组出现异常甚至过流部件的损坏,因此,还是存在着困扰水轮机安全高效稳定运行的一些技术难题亟待解决.另外,随着机组容量和尺寸的逐步增大,水轮机比转速不断提高,人们对于混流式水轮(略)性日益重视,这使得进行水轮机内部流场的模拟解析十分必要.总之,开展水轮机过流部件内部的定常及非定常流动分析对于深入了解水轮机振动的内在机理、改善水轮机的综合水力性能、提高水轮发电机组的运行稳定性具有十(略). CFD技术以其特有的灵活性和周期短、花费小的多方面优势为研究者提供了一个新的有效研究手段.水力机械内部流场的CFD数值模拟是研究混流式水轮机性能(略)具,它可以通过对水轮机各过流部件内部流动稳定场及非稳定场的详细模拟,了解过流部件内(略),为研究水轮机水力性能及稳定性提供理论基础.合理地使用水轮机内部湍流流动的数学模型和计算技术,进行水轮机全流道的流动模拟计算研究是可行的研究方法,也是水轮机流动计算研究的发展方向.水轮机单流道或单...
As a core component of a hydropower station,hydra(omitted)ne plays a vital role in the integration of a station.Research o(omitted)nology of hydraulic turbine is continuously increasing with the development of water electricity.However,in many domestic and foreign hydropower stations,due to(omitted)nical problems,the malfunction of the water-turbine gen(omitted) still exist,which may lead to the damage of flowing parts.The efficient and steady performance(omitted)s turbine has been taken into more cons...
目录:
摘要第3-5页
Abstract第5-6页
第1章 绪论第10-27页
  ·引言第10-11页
  ·计算流体动力学(CFD)简介第11-19页
    ·CFD的特点第11-12页
    ·CFD的优势第12-13页
    ·CFD的工作步骤第13-14页
    ·CFD的研究进展第14-18页
    ·CFD通用软件介绍第18-19页
  ·叶轮机械内部流动数值模拟简介第19-25页
    ·基本方程及流动分析第20-23页
    ·湍流模型及选择第23-24页
    ·水轮机流动数值模拟进展第24-25页
  ·本论文的研究内容及主要工作第25-27页
第2章 流动描述及其数值模拟第27-60页
  ·旋转叶轮中通用流动控制方程第27-30页
    ·连续性方程第27-28页
    ·动量守恒方程第28-29页
    ·控制方程的通用形式第29-30页
  ·湍流的数值模拟第30-44页
    ·湍流的基本方程第30-31页
    ·CFD中的三维湍流模型第31-41页
      ·标准k-ε模型第32-34页
      ·RNG k-ε模型第34-36页
      ·大涡模拟(LES)第36-41页
    ·近壁湍流模拟的壁面函数法第41-44页
      ·动量方程中变量u的计算式第42-43页
      ·湍动能方程与耗散率方程中k和ε的计算式第43-44页
  ·基于有限体积法的控制方程离散及求解第44-55页
    ·有限体积法的基本思想第44-48页
    ·基于FVM的流体力学方程离散方法第48-51页
    ·基于FVM的流场求解方法第51-55页
  ·可动区域中流动问题的模拟第55-60页
    ·旋转参考坐标系中的流动表述第56-57页
    ·滑移网格技术简介第57-60页
第3章 水轮机物理模型及网格生成第60-68页
  ·水轮机三维流道实体模型的建立第60-63页
  ·三维网格生成第63-66页
    ·网格类型及单元的分类第63-65页
    ·非一致网格技术第65页
    ·网格划分第65-66页
  ·设定区域类型第66-68页
第4章 混流式水轮机全流道定常湍流计算及性能预估第68-93页
  ·定常流动微分方程的有限体积法离散第68-69页
  ·计算边界条件设置第69-70页
    ·水轮机全流道的三维湍流计算的边界条件第69-70页
    ·固壁表面流动条件的给定第70页
  ·水轮机性能预估第70-72页
    ·能量性能预估模型第71页
    ·空化性能预估模型第71-72页
  ·计算结果及分析第72-92页
    ·原型水轮机的计算和性能预估结果第72-74页
    ·原型水轮机三维定常湍流计算的结果和分析第74-92页
  ·本章小结第92-93页
第5章 混流式水轮机非定常湍流数值模拟第93-108页
  ·非定常流动微分方程的有限体积法离散第93-95页
  ·混流式水轮机中三维非定常湍流计算方法第95-97页
    ·水轮机流动分析技术的进展第95页
    ·水轮机中三维非定常湍流计算第95-96页
    ·水轮机中动静干扰流动的计算方法第96-97页
  ·计算边界条件的给定第97页
  ·原型水轮机的非定常湍流计算结果及分析第97-103页
  ·混流式水轮机内的涡旋研究第103-107页
    ·影响混流式水轮机稳定性的主要因素第103-104页
    ·混流式水轮机尾水管涡带的特性第104页
    ·混流式水轮机叶道涡的特性第104-105页
    ·混流式水轮机卡门涡的特性第105-106页
    ·混流式水轮机中涡旋产生的动力学原因第106-107页
  ·本章小结第107-108页
第6章 结论与展望第108-110页
  ·本文结论第108-109页
  ·展望第109-110页
致谢第110-111页
参考文献第111-115页
附录A (攻读硕士学位期间发表论文)第115-116页
附录B (大涡模拟下的流场)第116-118页
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