發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 20:29

　　太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源受環(huán)境影響顯著,需要其他能源予以配合調(diào)節(jié);此外,居民用電量的日變化規(guī)律呈現(xiàn)出典型的周期性,這些因素使得電網(wǎng)對(duì)于調(diào)節(jié)靈活的抽水蓄能機(jī)組的需求大大增加,水泵水輪機(jī)需要在不同工況下頻繁切換。瞬態(tài)過(guò)程是水泵水輪機(jī)運(yùn)行中為平衡電網(wǎng)負(fù)荷所必須經(jīng)歷的過(guò)程,特別是啟停循環(huán),其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性嚴(yán)重制約了抽水蓄能機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。本文以水泵水輪機(jī)停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程為研究載體,采用試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,探究了停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。為了獲得更為真實(shí)可靠的流動(dòng)特性,本文采用外部網(wǎng)格重構(gòu)法模擬導(dǎo)葉閉合運(yùn)動(dòng),給定試驗(yàn)測(cè)定壓力作為進(jìn)出口邊界條件,基于轉(zhuǎn)子角動(dòng)量平衡方程計(jì)算更新轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速,從而構(gòu)建了完整的瞬態(tài)過(guò)程三維數(shù)值模擬策略;同時(shí)基于上述方案,分別開(kāi)展了考慮轉(zhuǎn)輪間隙流動(dòng)與否的水泵水輪機(jī)停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程數(shù)值模擬。采用時(shí)域分析和時(shí)頻分析(短時(shí)傅里葉變換等)對(duì)試驗(yàn)以及數(shù)值模擬獲得的壓力脈動(dòng)進(jìn)行對(duì)比分析,明確瞬態(tài)過(guò)程中壓力脈動(dòng)的復(fù)雜頻率成分,分析其傳播規(guī)律;通過(guò)分析流場(chǎng)、旋渦結(jié)構(gòu)、渦量場(chǎng)等,探究停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程中水泵水輪機(jī)內(nèi)部特殊旋渦流動(dòng)的演化歷程;對(duì)比有無(wú)轉(zhuǎn)輪間隙流動(dòng)的停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程外特性參數(shù),采用壓... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外學(xué)者對(duì)水輪機(jī)瞬態(tài)過(guò)程的研究
        1.2.2 國(guó)外學(xué)者對(duì)水輪機(jī)穩(wěn)定性的研究
    1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)水輪機(jī)瞬態(tài)過(guò)程的研究
        1.3.2 國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)水輪機(jī)穩(wěn)定性的研究
    1.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 瞬態(tài)過(guò)程數(shù)值模擬策略
    2.1 模擬的停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程概述
    2.2 計(jì)算域模型建立與網(wǎng)格劃分
        2.2.1 三維流域建模
        2.2.2 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
    2.3 初始及邊界條件
        2.3.1 進(jìn)出口邊界條件
        2.3.2 初始條件
    2.4 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速計(jì)算
    2.5 動(dòng)網(wǎng)格更新
    2.6 湍流模型選取
    2.7 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
    2.8 本章小結(jié)
第3章 水泵水輪機(jī)停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程試驗(yàn)分析
    3.1 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)設(shè)置
    3.2 停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程試驗(yàn)研究概述
    3.3 活動(dòng)導(dǎo)葉靜止工況壓力脈動(dòng)頻率分析
    3.4 停機(jī)試驗(yàn)壓力脈動(dòng)研究
        3.4.1 停機(jī)試驗(yàn)壓力脈動(dòng)時(shí)域分析
        3.4.2 停機(jī)試驗(yàn)壓力脈動(dòng)時(shí)頻分析
    3.5 活動(dòng)導(dǎo)葉關(guān)閉過(guò)程壓力脈動(dòng)研究
        3.5.1 活動(dòng)導(dǎo)葉關(guān)閉過(guò)程壓力脈動(dòng)時(shí)域分析
        3.5.2 活動(dòng)導(dǎo)葉關(guān)閉過(guò)程壓力脈動(dòng)時(shí)頻分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)特性研究
    4.1 數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證
    4.2 停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)外特性分析
        4.2.1 外特性分析
        4.2.2 轉(zhuǎn)輪力特性分析
    4.3 各部件流動(dòng)特性分析
        4.3.1 數(shù)值模擬壓力脈動(dòng)測(cè)點(diǎn)分布
        4.3.2 蝸殼流動(dòng)特性分析
        4.3.3 雙列葉柵流動(dòng)特性分析
        4.3.4 轉(zhuǎn)輪流動(dòng)特性分析
        4.3.5 尾水管流動(dòng)特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 考慮間隙流動(dòng)下的停機(jī)瞬態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)特性研究
    5.1 考慮間隙流動(dòng)下的瞬態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)外特性分析
        5.1.1 考慮間隙流動(dòng)下的動(dòng)態(tài)外特性對(duì)比
        5.1.2 考慮間隙流動(dòng)下的轉(zhuǎn)輪力特性對(duì)比
    5.2 瞬態(tài)過(guò)程壓力脈動(dòng)頻率對(duì)比
    5.3 瞬態(tài)過(guò)程內(nèi)部流動(dòng)分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]水泵水輪機(jī)泵工況開(kāi)停機(jī)過(guò)程導(dǎo)葉小開(kāi)度區(qū)特殊流態(tài)研究[D]. 吉慶峰.西安理工大學(xué) 2017
[2]水泵水輪機(jī)甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程研究[D]. 付曉龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的水輪機(jī)瞬態(tài)流動(dòng)分析[D]. 華曄.西安理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2898198