尾水管型式及當(dāng)量錐角優(yōu)選問(wèn)題研究

發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 02:56

　　本文采用建模軟件UG 8.5,對(duì)青海某水電站HL741-LJ-84水輪機(jī)的各個(gè)過(guò)流部件進(jìn)行三維建模,然后將模型導(dǎo)入ICEM-CFD中進(jìn)行網(wǎng)格劃分,最后導(dǎo)入FLUENT軟件中,對(duì)小流量工況、最優(yōu)工況和大流量工況三種情況下的水輪機(jī)進(jìn)行全流場(chǎng)計(jì)算。本文旨在比較標(biāo)準(zhǔn)的混凝土肘管尾水管和橢圓斷面金屬里襯肘管尾水管的水力性能優(yōu)劣以及當(dāng)量錐角對(duì)尾水管整體性能的影響。在HL741-LJ-84水輪機(jī)原有當(dāng)量錐角14°的基礎(chǔ)上分別采用上述兩種類(lèi)型的尾水管,在小流量工況、最優(yōu)工況和大流量工況三種情況下進(jìn)行模擬計(jì)算。從流線分布圖和壓力云圖可知,在小流量工況下混凝土尾水管中二次回流現(xiàn)象不如金屬里襯尾水管明顯,在大流量工況下金屬里襯尾水管擴(kuò)散段的流線更加紊亂。最優(yōu)工況下,混凝土尾水管的恢復(fù)系數(shù)達(dá)到了72.60%,金屬里襯尾水管的恢復(fù)系數(shù)只有70.2%,表明混凝土尾水管的水力性能優(yōu)于后者。在此基礎(chǔ)上,分別對(duì)當(dāng)量錐角14°、16°和18°三種不同的混凝土肘管尾水管在最優(yōu)工況下進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算,得出尾水管的恢復(fù)系數(shù)分別為72.60%、73.74%和70.31%,表明在當(dāng)量錐角為16°時(shí)混凝土尾水管水力性能最好。本文從數(shù)值模擬的角度出發(fā),在尾水管優(yōu)選問(wèn)題和優(yōu)化設(shè)計(jì)上做了具體的分析和計(jì)算,這對(duì)于提高電站的經(jīng)濟(jì)效益有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TV734.1
【部分圖文】：

蝸殼,三維模型,導(dǎo)葉,幾何模型

蝸殼三維模型

轉(zhuǎn)輪,三維模型,上冠

圖 2.1 蝸殼三維模型幾何建模轉(zhuǎn)輪在結(jié)構(gòu)上很復(fù)雜，在空間上為各向彎曲的三維實(shí)經(jīng)歷了從一元到二元，再到三元的過(guò)程。混流式轉(zhuǎn)輪因其上冠強(qiáng)度大于其他部件，將葉片固定于上冠，可運(yùn)行。此外止漏裝置和減壓裝置同樣附于上冠之上[27面上的上冠和下環(huán)構(gòu)成了轉(zhuǎn)輪流道。質(zhì)量高的轉(zhuǎn)輪對(duì)有著決定性的作用，因此在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪過(guò)程中，數(shù)量合輪有重要的意義。對(duì)于轉(zhuǎn)輪的三維建模，首先在 CAX然后轉(zhuǎn)化格式并導(dǎo)入到 UG 8.5 中，進(jìn)行三維建模，得：

肘管,混凝土,尾水管,二維模型