發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 17:12

　　我國(guó)河流多泥沙,尤其是汛期更甚,對(duì)于在高含沙水中工作的水輪機(jī)不可避免地存在著嚴(yán)重的泥沙磨損。水輪機(jī)過(guò)流部件的破壞將被加劇,導(dǎo)致水輪機(jī)組的穩(wěn)定性降低、效率下降,引起高頻率檢修或是對(duì)整個(gè)電站的安全運(yùn)行造成巨大的潛在風(fēng)險(xiǎn),從而大大降低經(jīng)濟(jì)效益�？俗魏恿饔蚝佣沃械纳乘疂舛容^高,沙粒棱角分明,較為鋒利,且硬度相對(duì)高的石英成份含量很高,在其河流上運(yùn)行的水電站面臨著巨大的泥沙磨損考驗(yàn),尤其是即將修建在該流域上的夏特水電站水頭又高,針對(duì)該電站的泥沙磨損情況進(jìn)行磨損分析必不可少。轉(zhuǎn)輪作為水輪機(jī)的核心部件,對(duì)其開展在沙水條件下的數(shù)值仿真分析及磨損試驗(yàn)具有重大意義。本研究主要工作和成果如下:1.采用Unigraphics造型軟件對(duì)夏特水電站擬選的HLA351-LJ-275混流式立式金屬蝸殼水輪機(jī)的過(guò)流部件塑造三維實(shí)體。利用ANSYS ICEM軟件,對(duì)各個(gè)不同流路部件的仿真水體模型執(zhí)行六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格配置,并依據(jù)真機(jī)流動(dòng)條件來(lái)設(shè)定邊界。2.針對(duì)水輪機(jī)在不同工況下內(nèi)部含沙水的流動(dòng)信息,利用CFX求解器進(jìn)行仿真流動(dòng)模擬,提取了不同工況下水輪機(jī)主要流路部件的壓力、流速及泥沙體積濃度分布云圖,分析其沙水流動(dòng)特性和體積濃... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

轉(zhuǎn)輪三維圖

完成二維轉(zhuǎn)三維操作，再通過(guò)曲線建面方法得到葉片表面，并進(jìn)行縫合命令得到轉(zhuǎn)輪葉片實(shí)體，最后通過(guò)軸面流線對(duì)葉片進(jìn)行修正得到的轉(zhuǎn)輪三維實(shí)體模型如圖 3.1 所示。再將建立的水體模型導(dǎo)入ICEM中執(zhí)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格配置，繪制的網(wǎng)格如圖3.2所示。圖 3.1 轉(zhuǎn)輪三維圖 圖 3.2 轉(zhuǎn)輪網(wǎng)格圖Fig. 3.1 3D graph of runner Fig. 3.2 Mesh of runner3.2.2 其他部件蝸殼主要通過(guò)蝸殼各斷面參數(shù)線，通過(guò)曲線建面的方法，得到蝸殼實(shí)體，活動(dòng)導(dǎo)葉及固定導(dǎo)葉通過(guò)導(dǎo)葉翼型參數(shù)，并運(yùn)用拉伸和矩陣命令，得到導(dǎo)葉模型，尾水管建模方法與蝸殼類似，再將所有水體模型導(dǎo)入 ICEM 中執(zhí)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格配置，最終得到的模型和網(wǎng)格圖如圖 3.3-3.10 所示。圖 3.3 蝸殼三維圖 圖 3.4 蝸殼網(wǎng)格圖Fig. 3.3 3D graph of volute Fig. 3.4 Mesh of volute

圖 3.1 轉(zhuǎn)輪三維圖 圖 3.2 轉(zhuǎn)輪網(wǎng)格圖Fig. 3.1 3D graph of runner Fig. 3.2 Mesh of runner 其他部件殼主要通過(guò)蝸殼各斷面參數(shù)線，通過(guò)曲線建面的方法，得到蝸殼實(shí)體，活動(dòng)導(dǎo)葉導(dǎo)葉通過(guò)導(dǎo)葉翼型參數(shù)，并運(yùn)用拉伸和矩陣命令，得到導(dǎo)葉模型，尾水管建模方殼類似，再將所有水體模型導(dǎo)入 ICEM 中執(zhí)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格配置，最終得到和網(wǎng)格圖如圖 3.3-3.10 所示。

【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]夏特水電站水輪機(jī)導(dǎo)葉泥沙磨損研究[D]. 李葉兵.西華大學(xué) 2018
[2]含沙水中混流式水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 周倩倩.西華大學(xué) 2015
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