123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　《混流式水輪機(jī)特性的數(shù)值模擬分析》以混流式水輪機(jī)為主要研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同型號(hào)的水輪機(jī)進(jìn)行了建模和性能分析，介紹了作者多年來的研究成果，主要內(nèi)容包括：①數(shù)值模擬的計(jì)算理論，主要有流體流動(dòng)控制方程、湍流模型、有限元理論、模態(tài)分析理論、流固耦合數(shù)學(xué)模型、尾水管渦帶基礎(chǔ)理論、固液兩相流控制方程、飛逸工況控制方程、空化性能預(yù)估方程等；②HL160-LJ-25型水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值分析與葉片優(yōu)化，主要對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算與分析，對(duì)轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析并對(duì)葉片進(jìn)行了優(yōu)化；③基于雙向流固耦合的HL259型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪特性分析，對(duì)進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算與進(jìn)行流固耦合計(jì)算的兩種計(jì)算方法進(jìn)行了充分的比較；④HL240型水輪機(jī)固液兩相流動(dòng)與飛逸工況特性分析，著重分析了在固液兩相流動(dòng)狀態(tài)下輪機(jī)過流部件的磨損情況和外特性情況，同時(shí)計(jì)算了6個(gè)不同開度下的水輪機(jī)飛逸工況的內(nèi)部流動(dòng)情況；⑤HLA520型水輪機(jī)長短葉片轉(zhuǎn)輪性能分析，采用數(shù)值模擬方法對(duì)HLA520型水輪機(jī)長短葉片混流式水輪機(jī)全流道進(jìn)行了計(jì)算，分析了該水輪機(jī)的能量特性和空化特性。

作者簡(jiǎn)介

暫缺《混流式水輪機(jī)特性的數(shù)值模擬分析》作者簡(jiǎn)介

圖書目錄

目錄
前言
第1章緒論 1
1.1 混流式水輪機(jī)概述 1
1.2 混流式水輪機(jī)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀 1
1.2.2 研究現(xiàn)狀 2
1.3 水輪機(jī)數(shù)值模擬 11
第2章數(shù)值模擬計(jì)算理論 14
2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述 14
2.2 流體流動(dòng)控制方程 15
2.2.1 連續(xù)方程 15
2.2.2 動(dòng)量方程 16
2.2.3 能量方程 17
2.3 湍流模型 18
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型 18
2.3.2 重整化群k-ε模型 19
2.3.3 剪切壓力傳輸模型 19
2.4 有限元理論 19
2.5 模態(tài)分析理論 20
2.6 流固耦合數(shù)學(xué)模型 21
2.7 尾水管渦帶基礎(chǔ)理論 21
2.8 固液兩相流控制方程 22
2.9 飛逸工況控制方程 22
2.10 空化性能預(yù)估方程 23
2.11 本章小結(jié) 24
第3章 HL160-LJ-25型水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值分析與葉片優(yōu)化 25
3.1 基本參數(shù) 25
3.2 過流部件幾何模型的建立 25
3.3 計(jì)算域網(wǎng)格劃分 27
3.3.1 網(wǎng)格劃分方法 27
3.3.2 網(wǎng)格劃分過程 28
3.3.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查及提高 29
3.3.4 流動(dòng)計(jì)算域網(wǎng)格模型 30
3.4 內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值計(jì)算與分析 32
3.4.1 內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值計(jì)算概述 32
3.4.2 內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值計(jì)算 32
3.4.3 全流道計(jì)算結(jié)果分析 34
3.5 轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)靜力分析 46
3.5.1 網(wǎng)格劃分與載荷施加 46
3.5.2 靜力計(jì)算及分析 48
3.6 轉(zhuǎn)輪葉片的優(yōu)化 51
3.6.1 設(shè)計(jì)工況下葉片的水力特性優(yōu)化 51
3.6.2 葉片的適應(yīng)性計(jì)算 52
3.6.3 水輪機(jī)的能量性能計(jì)算 54
3.7 本章小結(jié) 57
第4章基于雙向流固耦合的HL259型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪特性分析 58
4.1 全流道模型的建立及網(wǎng)格劃分 58
4.1.1 轉(zhuǎn)輪域模型 58
4.1.2 蝸殼流體域建模及網(wǎng)格劃分 60
4.1.3 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)模型建立與網(wǎng)格劃分 62
4.1.4 尾水管流體域建模 63
4.1.5 水輪機(jī)內(nèi)部流體各計(jì)算域及其網(wǎng)格 64
4.2 轉(zhuǎn)輪特性數(shù)值分析的兩種計(jì)算方法 65
4.2.1 兩種數(shù)值算法簡(jiǎn)介 65
4.2.2 流固耦合數(shù)據(jù)傳遞模型的建立 65
4.2.3 非定常流場(chǎng)模擬及流固耦合計(jì)算 66
4.2.4 采用兩種數(shù)值模擬方法計(jì)算轉(zhuǎn)輪特性的結(jié)果分析 69
4.3 基于雙向流固耦合算法的轉(zhuǎn)輪特性分析 71
4.3.1 流場(chǎng)分布情況分析 71
4.3.2 轉(zhuǎn)輪葉片力學(xué)特性分析 74
4.3.3 兩種數(shù)值計(jì)算方法的轉(zhuǎn)矩比較與分析 79
4.4 本章小結(jié) 79
第5章 HL240型水輪機(jī)固液兩相流動(dòng)與飛逸工況特性分析 81
5.1 模型建立 81
5.1.1 建立三維實(shí)體模型 81
5.1.2 網(wǎng)格劃分 83
5.2 固液兩相流動(dòng)模擬與磨損預(yù)估 85
5.2.1 固液兩相流模擬計(jì)算 85
5.2.2 能量特性分析 86
5.2.3 過流部件磨損分析 88
5.3 飛逸工況特性分析 95
5.3.1 飛逸工況模擬實(shí)驗(yàn) 95
5.3.2 轉(zhuǎn)輪葉片特性分析 96
5.3.3 尾水管動(dòng)力特性分析 102
5.4 本章小結(jié) 106
第6章 HLA520型水輪機(jī)長短葉片轉(zhuǎn)輪性能分析 107
6.1 模型建立與網(wǎng)格劃分 107
6.1.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù) 107
6.1.2 計(jì)算域模型 107
6.2 能量特性計(jì)算與分析 113
6.2.1 數(shù)值計(jì)算 113
6.2.2 能量特性分析 114
6.3 空化特性分析 125
6.3.1 空化現(xiàn)象概述 125
6.3.2 水輪機(jī)中空化類型 125
6.3.3 水輪機(jī)中空化的危害 126
6.3.4 空化和空蝕性能分析 126
6.4 本章小結(jié) 135
參考文獻(xiàn) 136