基于流固耦合的贯流式水轮机内部流动及动力学分析
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 水轮机模态分析研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 流固耦合理论方法及数值模拟研究进展 | 第10-12页 |
| 1.2.3 水轮机振动特性研究进展 | 第12-13页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 数值计算基本理论 | 第15-21页 |
| 2.1 计算流体动力学的基本理论 | 第15-17页 |
| 2.1.1 流体动力学控制方程 | 第15-16页 |
| 2.1.2 湍流数值模拟方法及湍流模型 | 第16-17页 |
| 2.2 结构动力分析基本理论 | 第17-21页 |
| 2.2.1 模态分析理论 | 第17-19页 |
| 2.2.2 固体弹性结构的有限元理论 | 第19-21页 |
| 3 贯流式水轮机定常数值模拟 | 第21-39页 |
| 3.1 几何模型建立及网格划分 | 第21-25页 |
| 3.1.1 三维模型的建立 | 第21-22页 |
| 3.1.2 网格划分及网格无关性验证 | 第22-25页 |
| 3.2 计算工况选取 | 第25-27页 |
| 3.3 数值计算边界条件设置 | 第27-28页 |
| 3.4 数值计算定常结果分析 | 第28-37页 |
| 3.4.1 外特性验证 | 第28-29页 |
| 3.4.2 转轮内流态分析 | 第29-31页 |
| 3.4.3 转轮压力分析 | 第31-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-39页 |
| 4 贯流式水轮机非定常数值模拟 | 第39-51页 |
| 4.1 三维非定常湍流流动计算方法 | 第39页 |
| 4.2 监测点设置 | 第39-40页 |
| 4.3 计算结果分析 | 第40-49页 |
| 4.3.1 转轮各监测点压力脉动结果分析 | 第40-45页 |
| 4.3.2 转轮各监测点平均压力结果分析 | 第45-46页 |
| 4.3.3 压力脉动FFT结果分析 | 第46-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-51页 |
| 5 贯流式水轮机转轮振动特性分析 | 第51-69页 |
| 5.1 转轮叶片结构耦合振动特性分析 | 第51-57页 |
| 5.1.1 计算模型 | 第51-52页 |
| 5.1.2 计算结果分析 | 第52-57页 |
| 5.2 贯流式水轮机转轮叶片结构瞬态响应分析 | 第57-66页 |
| 5.2.1 单向流固耦合计算边界条件设置 | 第57-58页 |
| 5.2.2 计算结果分析 | 第58-66页 |
| 5.3 本章小结 | 第66-69页 |
| 6 总结与展望 | 第69-71页 |
| 6.1 总结 | 第69-70页 |
| 6.2 展望 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
