离心泵作透平系统变转速及过渡过程研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-26页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-24页 |
| 1.2.1 能量回收液力透平的工业应用及系统配置 | 第14-18页 |
| （1）工业应用现状 | 第15-17页 |
| （2）运行工况调节 | 第17-18页 |
| （3）存在的问题 | 第18页 |
| 1.2.2 PAT的选型及内流研究进展 | 第18-21页 |
| （1）PAT选型的理论分析 | 第18-19页 |
| （2）透平性能的数值预测 | 第19-20页 |
| （3）透平过流部件的性能优化 | 第20-21页 |
| （4）透平水力稳定性研究 | 第21页 |
| 1.2.3 水力机械的变速运行及过渡工况研究 | 第21-24页 |
| （1）离心泵开机、停机 | 第21-22页 |
| （2）水力透平过渡过程 | 第22-24页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第二章 PAT系统试验和数值计算策略 | 第26-46页 |
| 2.1 试验台介绍 | 第28-32页 |
| 2.1.1 透平回路系统 | 第28-29页 |
| 2.1.2 测试和控制系统 | 第29-31页 |
| 2.1.3 试验步骤与方案 | 第31-32页 |
| 2.2 数值计算策略 | 第32-45页 |
| 2.2.1 几何模型及网格划分 | 第33-37页 |
| （1）三维模型 | 第33-35页 |
| （2）网格划分 | 第35-37页 |
| 2.2.2 控制方程及湍流模型 | 第37-43页 |
| （1）控制方程 | 第37-38页 |
| （2）湍流模型 | 第38-42页 |
| （3）空化模型 | 第42-43页 |
| 2.2.3 边界条件及求解设置 | 第43-45页 |
| （1）PAT稳态工况 | 第43-44页 |
| （2）PAT准稳态工况 | 第44-45页 |
| （3）PAT变速过渡过程 | 第45页 |
| 2.3 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 PAT运行工况点预测及系统配置 | 第46-63页 |
| 3.1 PAT选型经验公式及验证 | 第46-49页 |
| 3.2 转轮和蜗壳水力匹配 | 第49-55页 |
| 3.2.1 离心泵叶轮和蜗壳匹配 | 第49页 |
| 3.2.2 PAT转轮和蜗壳匹配原理 | 第49-52页 |
| 3.2.3 PAT水力匹配试验验证 | 第52-55页 |
| 3.3 透平系统及负载特性 | 第55-61页 |
| 3.3.1 PAT系统的理论分析 | 第55-58页 |
| 3.3.2 负载的选取 | 第58-60页 |
| 3.3.3 变转速下的负载特性 | 第60-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 PAT恒定转速下内流场及载荷特征 | 第63-93页 |
| 4.1 PAT设计转速下的外特性 | 第63-65页 |
| 4.2 PAT设计点的内流场特性 | 第65-80页 |
| 4.2.1 速度压力分布 | 第65-67页 |
| 4.2.2 压力脉动 | 第67-71页 |
| 4.2.3 流量特性研究 | 第71-80页 |
| （1）蜗壳及环形空间的流量 | 第71-74页 |
| （2）欧拉和拉格朗日观点下的叶轮流道流量 | 第74-78页 |
| （3）叶轮流道时均流量分布 | 第78-80页 |
| 4.3 PAT非设计点的流场特性 | 第80-83页 |
| 4.3.1 速度压力分布 | 第80-82页 |
| 4.3.2 压力脉动分布 | 第82-83页 |
| 4.4 过流件水力损失特性 | 第83-85页 |
| 4.5 PAT的转轮的力学性能 | 第85-91页 |
| （1）叶片载荷 | 第85-88页 |
| （2）径向力分布 | 第88-90页 |
| （3）轴向力分布 | 第90-91页 |
| 4.6 本章小结 | 第91-93页 |
| 第五章 PAT变转速下外特性和内流场特性 | 第93-111页 |
| 5.1 PAT的转速特性曲线 | 第93-96页 |
| 5.2 不同BEP点内流场特性 | 第96-98页 |
| 5.3 PAT变转速下BEP点水力稳定性 | 第98-110页 |
| 5.3.1 计算的设置 | 第99-100页 |
| 5.3.2 叶片载荷分析 | 第100-101页 |
| 5.3.3 轴向力和径向力 | 第101-103页 |
| 5.3.4 非定常压力脉动 | 第103-108页 |
| （1）蜗壳 | 第103-106页 |
| （2）叶轮 | 第106-108页 |
| （3）尾水管 | 第108页 |
| 5.3.5 试验验证 | 第108-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-111页 |
| 第六章 PAT及其系统变转速过渡过程研究 | 第111-138页 |
| 6.1 过渡过程理论分析 | 第111-113页 |
| （1）广义欧拉方程-瞬态扬程 | 第111-112页 |
| （2）转动方程和系统考量 | 第112-113页 |
| 6.2 PAT变转速瞬态数值计算 | 第113-130页 |
| 6.2.1 计算策略的确立 | 第113页 |
| 6.2.2 恒压过渡过程计算 | 第113-122页 |
| （1）恒压瞬态参数的瞬变规律 | 第113-118页 |
| （2）恒压加速瞬态流场特征 | 第118-120页 |
| （3）恒压减速瞬态流场特征 | 第120-122页 |
| 6.2.3 恒流过渡过程计算 | 第122-130页 |
| （1）恒流瞬态参数的瞬变规律 | 第122-126页 |
| （2）恒流加速瞬态流场特征 | 第126-128页 |
| （3）恒流减速瞬态流场特征 | 第128-130页 |
| 6.3 非线性变转速过渡过程的计算 | 第130-135页 |
| 6.3.1 负载过渡过程的表现 | 第130-133页 |
| （1）负载转速线性变化的性能预测。 | 第130-132页 |
| （2）转动惯量的计算 | 第132-133页 |
| 6.3.2 修正的变转速计算策略 | 第133-135页 |
| 6.4 考虑汽蚀效应的过渡过程计算 | 第135-136页 |
| 6.5 本章小结 | 第136-138页 |
| 结论与展望 | 第138-142页 |
| （1）研究内容总结 | 第138-140页 |
| （2）论文创新点 | 第140页 |
| （3）不足与展望 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-153页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第153-156页 |
| 致谢 | 第156-158页 |
| 附件 | 第158页 |
