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混流式水轮机流固耦合振动分析
中文名称: 混流式水轮机流固耦合振动分析
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论文编号: 3730787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 流固耦合 模态分析 附加质量
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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       论文发表:快速、低价、包过!发表论文就找论文天下

论文摘要: 近年来,国内外一些大型混流式水轮机机组频频出现(略)组振动甚至水力机组结构破坏,降低使用寿命的振动现象,在世界各地普遍存在,严重危及到机组的安全运行.目前,对此问题还没有找到有效的解决方法. 水力机组的振动问题极为复杂.水轮机的振动问题是一个非常复杂多场耦合的非线性动力学问(略)体—固体的耦合作用.混流式水轮机固定部件是主要的水轮机组结构支撑系统.因此,固定部件运行的振动特性对深入了解固定部件的振动机理、避免水力共振、确保机组安全稳定运行具有重要意义. 本文在综述了国内外混流(略)力特性的研究现状后,主要作了以下工作: 1.借助大型通用有限元分析软件ANSYS,针对混流式水轮机固定部件,组件多,结构各异的特点,在几何造型中采用中心分割,建立各部分几何模型再拼装的方式.建立了混流式水轮机固定(略)三维有限元分析模型,为水轮机固定部件振动问题的研究奠定基础. 2.对由不可压缩理想流体和固定部件组成的耦合系统,从理论研究出发,采用有限元(略)度势格式,使用加权余量法中的Galerkin法,对耦合系统进行有限元离散,从而导出了系统在流动流体中的流固耦合有限...
The fluid flow induced stro(omitted)ons of Francis hydro turbine unit occur frequently both at domestic and foreign water-powe(omitted). They are ubiquitous that induced structure failure and reduction of turbine operating life(omitted)lly endangered the safety operation of the turbine unit. However, an effective way to (omitted)e problems has not been obtained so far. As a nonlinear dynamic fluid-structure interaction that(omitted)ulti-fields, the vibration problems of Francis hydro turbine unit a...
目录:
摘要第3-5页
Abstract第5-6页
第1章 绪论第10-23页
  ·研究背景及意义第10-13页
    ·研究背景第10-12页
    ·研究目的和意义第12-13页
  ·流固耦合振动问题国内外研究现状第13-20页
    ·流固耦合研究现状第14-18页
    ·附加质量法的研究现状第18-20页
  ·水轮机组振动特性研究的问题第20-21页
  ·研究途径及基本技术路线第21-22页
  ·本文的主要研究内容第22-23页
第2章 混流式水轮机流固耦合振动方程第23-34页
  ·引言第23-24页
  ·固定部件的流固耦合系统基本方程第24-27页
    ·线弹性结构小变形运动的基本方程第24页
    ·理想不可压缩流体小扰动基本方程第24-27页
  ·流固耦合系统的有限元方程第27-31页
  ·流固耦合有限元方程各项物理意义的影响第31-34页
    ·仅考虑流固惯性耦合的影响第31-33页
    ·考虑流速场对结构动力特性的影响第33-34页
第3章 混流式水轮机流固耦合动力特性分析第34-56页
  ·引言第34-35页
  ·基于声学理论的有限元方法第35-41页
    ·流体控制方程第35-36页
    ·流体控制方程的离散化第36-38页
    ·水轮机固定部件运动方程的离散化第38-40页
    ·结构-声场耦合有限元方程第40-41页
  ·模态分析原理第41-44页
    ·模态分析基本原理第41-43页
    ·非对称标准特征值问题的Lanczos法第43-44页
  ·混流式水轮机在空气及水介质中的模态分析第44-50页
    ·计算模型第44-46页
    ·计算结果第46-48页
    ·结果分析第48-50页
  ·固定部件在稳定工况运行时共振的可能性第50-52页
    ·几种典型激振力频率的计算第50-52页
    ·固定部件固有频率与几种典型激振力频率的对比分析第52页
  ·静水压力对结构动力特性的影响第52-56页
    ·考虑初应力影响的系统动力学方程第53-54页
    ·静水压力对系统动力特性的影响第54-56页
第4章 混流式水轮机流固耦合动力响应分析第56-74页
  ·引言第56页
  ·流固耦合方程的求解方法第56-59页
  ·水轮机迷宫环中水流引起的振动第59-74页
    ·水动力载荷的确定第60-61页
    ·动力载荷的响应分析第61-63页
    ·动力响应结果分析第63-74页
第5章 附加质量法动力特性分析第74-94页
  ·引言第74页
  ·附加质量的基本概念与一般的计算方法第74-80页
    ·基本概念第74-76页
    ·计算附加质量的一般方法第76-80页
  ·本文确定附加质量的方法第80-86页
    ·多自由度系统的振动理论第80-83页
    ·能量法确定附加质量第83-85页
    ·振动理论确定附加质量第85-86页
  ·附加质量有限元模型的数学描述第86-89页
  ·附加质量模型的建立第89-91页
  ·附加质量模型计算结果第91-94页
第6章 结论与展望第94-97页
  ·主要研究成果和结论第94-95页
  ·研究展望第95-97页
致谢第97-98页
参考文献第98-106页
附录 A第106-107页
附录 B第107-117页
附录 C第117-121页
附录 D第121-124页
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