混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)計(jì)算及動(dòng)力特性分析.pdf

1、隨著技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)組運(yùn)行的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，無(wú)人值班、少人值守，遠(yuǎn)程控制的水電廠日益增多，對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的要求亦日趨嚴(yán)格。本文以長(zhǎng)短葉片混流式水輪機(jī)為例全面分析了基于流固耦合數(shù)值模擬考慮的三維流場(chǎng)特性與葉片動(dòng)力特性，開(kāi)展了水輪機(jī)振動(dòng)的數(shù)值研究。主要內(nèi)容如下：
　　 1、理論研究和分析了流道的流體動(dòng)力學(xué)模型及數(shù)值模擬方法，轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型及其數(shù)值模擬方法，并建立了葉片流固耦合結(jié)構(gòu)分析的力學(xué)模型。
　　

2、 2、研究和分析了三維紊流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，尤其是對(duì)SSTk-ω模型進(jìn)行詳細(xì)分析。同時(shí)經(jīng)過(guò)計(jì)算比較，得出使用SSTk-ω模型對(duì)水輪機(jī)內(nèi)部紊流流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，尤其是對(duì)水輪機(jī)水流紊流剪應(yīng)力的傳輸、近壁面的精確模擬、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、尾水管渦帶壓力脈動(dòng)等非定常紊流流動(dòng)計(jì)算是較好的數(shù)學(xué)模型，有更高的精度和可信度。
　　 3、本文同時(shí)將流體流動(dòng)與旋轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)力因素考慮到旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)輪的動(dòng)力特性分析中。發(fā)現(xiàn)在相同介質(zhì)中模態(tài)頻率有所上升且量值不大；模態(tài)振型發(fā)