混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬及PIV測(cè)試探究.pdf

1、近年，我國(guó)水輪機(jī)設(shè)計(jì)制造水平大力提高，目前已步入世界先進(jìn)水平行列。但水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)水平與國(guó)際水平還有一定的差距，尤其是在轉(zhuǎn)輪的能量特性和空化性能方面。混流式水輪機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種水輪機(jī)型式，開(kāi)展混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)部渦流以及轉(zhuǎn)輪內(nèi)空化的研究對(duì)水輪機(jī)的水力優(yōu)化設(shè)計(jì)具有較大的指導(dǎo)作用。
　　本文以一混流式水輪機(jī)作為研究對(duì)象，建模完成后對(duì)其進(jìn)行全流道數(shù)值模擬及試驗(yàn)分析。首先，對(duì)7個(gè)工況下的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，主要研究葉道渦；再采

2、用空化模型，研究轉(zhuǎn)輪內(nèi)部空化；同時(shí)，應(yīng)用PIV測(cè)試技術(shù)對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉道渦進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)，嘗試將該技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)輪內(nèi)流速測(cè)試，探索可行的測(cè)試途徑。
　　本研究具體內(nèi)容如下：
　?。?）基于所選的水輪機(jī)，建立三維幾何模型，劃分質(zhì)量合格的網(wǎng)格。將各過(guò)流部件網(wǎng)格導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行前處理，劃定域、設(shè)定邊界條件、交界面，以及計(jì)算精度。對(duì)水輪機(jī)的全流道進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。
　　（2）對(duì)大開(kāi)度、小開(kāi)度工況下進(jìn)行了葉道渦數(shù)值模擬，分別對(duì)同開(kāi)