| 摘要 | 第7-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 国内外混流式水轮机改型的现状及发展 | 第10-11页 |
| 1.2 水轮机转轮改型的必要性和可行性 | 第11-13页 |
| 1.2.1 必要性分析 | 第11-12页 |
| 1.2.2 可行性分析 | 第12-13页 |
| 1.3 水轮机转轮改型的限制条件及新转轮选择原则 | 第13-14页 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 1.5 本课题的研究意义 | 第15-16页 |
| 2 水轮机内水流数学模型CFD基本理论 | 第16-33页 |
| 2.1 计算流体动力学基础 | 第16-18页 |
| 2.2 基于数值试验的水轮机改造的软件平台 | 第18-19页 |
| 2.2.1 流场分析软件--FLUENT | 第18-19页 |
| 2.2.2 ICEM-CFD网格划分软件 | 第19页 |
| 2.3 混流式水轮机数值模拟的控制方程及离散方法 | 第19-21页 |
| 2.3.1 水轮机内部流动的基本方程 | 第19-20页 |
| 2.3.2 基于有限体积法的控制方程的离散 | 第20-21页 |
| 2.4 混流式水轮机流场数值计算常用的湍流模型 | 第21-26页 |
| 2.4.1 标准k-ε模型 | 第22-23页 |
| 2.4.2 RNG模型 | 第23-24页 |
| 2.4.3 Realizable模型 | 第24-26页 |
| 2.5 流场计算算法 | 第26-29页 |
| 2.5.1 SIMPLE算法 | 第26-27页 |
| 2.5.2 SIMPLER算法 | 第27-28页 |
| 2.5.3 SIMPLEC算法 | 第28-29页 |
| 2.6 水轮机全流道三维数值模拟的边界条件 | 第29-32页 |
| 2.6.1 入口边界条件 | 第29-30页 |
| 2.6.2 出口边界条件 | 第30页 |
| 2.6.3 压力边界条件 | 第30页 |
| 2.6.4 固壁边界条件 | 第30-31页 |
| 2.6.5 耦合面条件 | 第31-32页 |
| 2.7 本章总结 | 第32-33页 |
| 3 几何模型建立及网格划分 | 第33-46页 |
| 3.1 Pro/E软件的简介 | 第33-34页 |
| 3.2 混流式水轮机各个过流部件的几何建模 | 第34-38页 |
| 3.2.1 蜗壳导叶的几何建模 | 第34-35页 |
| 3.2.2 转轮的几何建模 | 第35-36页 |
| 3.2.3 尾水管的几何建模 | 第36-38页 |
| 3.3 网格划分 | 第38-42页 |
| 3.3.1 网格分类 | 第38-42页 |
| 3.3.2 网格质量评价标准 | 第42页 |
| 3.4 混流式水轮机各过流部件网格生成 | 第42-46页 |
| 3.4.1 蜗壳导叶的网格划分 | 第42-43页 |
| 3.4.2 转轮的网格划分 | 第43-44页 |
| 3.4.3 尾水管网格划分 | 第44-46页 |
| 4 改造前后的水轮机内部流动计算及性能分析 | 第46-67页 |
| 4.1 水轮机增容改造方案 | 第46-49页 |
| 4.1.1 原型水轮机主要技术参数 | 第46页 |
| 4.1.2 混流式水轮机增容改造方案 | 第46-49页 |
| 4.1.3 HL638-WJ-84水轮机流场计算工况点的选取 | 第49页 |
| 4.2 改造前后转轮叶片计算结果对比分析 | 第49-55页 |
| 4.2.1 改造前后叶片工作面与背面的压力分布 | 第49-52页 |
| 4.2.2 改造前后叶片工作面与背面的速度分布 | 第52-55页 |
| 4.3 改造前后蜗壳及导水机构计算结果对比分析 | 第55-58页 |
| 4.4 改造前后水轮机尾水管计算结果对比分析 | 第58-62页 |
| 4.4.1 改造前后水轮机尾水管压力分布及速度分布 | 第58-61页 |
| 4.4.2 改造前后水轮机尾水管流线分布 | 第61-62页 |
| 4.5 改造前后水轮机性能对比 | 第62-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-67页 |
| 结论与展望 | 第67-69页 |
| 一、结论 | 第67-68页 |
| 二、不足与展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文目录 | 第74页 |