含沙水中混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬及分析.pdf

1、我國(guó)水資源蘊(yùn)藏量豐富，水電是我國(guó)的重要能源，而水輪機(jī)作為水電站運(yùn)行的核心部分，在電站運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中卻面臨著許多問(wèn)題，如水輪機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)中出現(xiàn)的空化、泥沙磨損等，從而影響水輪機(jī)的運(yùn)行性能，導(dǎo)致檢修周期縮短，電站的運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，因此，研究水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)，預(yù)測(cè)水輪機(jī)的水力性能具有重要的意義。
　　本文以錦屏電站方提供的混流式水輪機(jī)資料為基礎(chǔ)，運(yùn)用UG軟件，對(duì)水輪機(jī)全流道模型進(jìn)行建立，然后基于CFX平臺(tái)，對(duì)該模型在清水介質(zhì)和沙水介質(zhì)中

2、，四種不同工況下，分別進(jìn)行三維流場(chǎng)數(shù)值模擬，以供錦屏二級(jí)水電站的運(yùn)行檢修以及其它電站水輪機(jī)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)以電站方提供的水輪機(jī)資料和木模圖作為基礎(chǔ)依據(jù)，利用UG軟件，分別建立起水輪機(jī)的蝸殼、座環(huán)、轉(zhuǎn)輪以及尾水管四大構(gòu)件，待各個(gè)過(guò)流部件建立完成后，再裝配好，建立起全流道模型。
　　(2)把在UG中建立好的模型導(dǎo)入CFX前處理模塊ICEM CFD當(dāng)中，運(yùn)用四面體網(wǎng)格分別對(duì)水輪機(jī)的每一個(gè)過(guò)流部件

3、進(jìn)行劃分，檢查網(wǎng)格質(zhì)量并進(jìn)行優(yōu)化，直至網(wǎng)格質(zhì)量滿(mǎn)足模擬要求，以“cfx5”格式導(dǎo)出。
　　(3)在CFX-Pre中導(dǎo)入網(wǎng)格模型，研究不同負(fù)荷情況下的水輪機(jī)在清水介質(zhì)中全流道進(jìn)行定常流模擬，在 CFD-Post軟件進(jìn)行后處理，得到每一個(gè)過(guò)流部件的壓力分布情況并進(jìn)行分析。
　　(4)在沙水介質(zhì)中，研究與清水條件下相同的幾個(gè)負(fù)荷情況下，不同粒徑，不同濃度的泥沙條件下，對(duì)水輪機(jī)的全流道采取定常流穩(wěn)態(tài)模擬，在 CFD-Post軟件進(jìn)行