| 摘要 | 第8-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 中小型水电站现状及增容改造前景 | 第11-13页 |
| 1.2 中小型水电站的增容改造方法 | 第13-14页 |
| 1.2.1 基于转轮换型的改造方法 | 第13页 |
| 1.2.2 基于改型设计的改造方法 | 第13-14页 |
| 1.2.3 发电机的增容改造 | 第14页 |
| 1.3 本课题所研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 1.4 本课题的研究意义 | 第15-16页 |
| 1.5 本章总结 | 第16-17页 |
| 第2章 水轮机内部流场研究方法简介 | 第17-30页 |
| 2.1 计算流体动力学概述 | 第17-19页 |
| 2.2 CFD通用软件介绍 | 第19-20页 |
| 2.2.1 流场计算分析软件-FLUENT | 第19-20页 |
| 2.2.2 网格划分软件ICEM-CFD | 第20页 |
| 2.3 水轮机内部流动的控制方程及离散方法 | 第20-22页 |
| 2.3.1 水轮机内部流动的控制方程 | 第20-21页 |
| 2.3.2 控制方程的离散方法 | 第21-22页 |
| 2.4 湍流数值模拟的研究现状和发展 | 第22-23页 |
| 2.4.1 直接数值模拟方法（DNS） | 第22-23页 |
| 2.4.2 大涡模拟（LES） | 第23页 |
| 2.4.3 Reynolds平均法（RANS） | 第23页 |
| 2.5 水轮机流动的湍流模型 | 第23-26页 |
| 2.5.1 标准 κ -ε 两方程模型 | 第23-25页 |
| 2.5.2 RNG κ -ε 模型 | 第25-26页 |
| 2.5.3 Realizable κ-ε 模型 | 第26页 |
| 2.6 水轮机流场数值计算的常用方法 | 第26-28页 |
| 2.6.1 SIMPLE算法 | 第26-27页 |
| 2.6.2 SIMPLER算法 | 第27-28页 |
| 2.6.3 SIMPLEC算法 | 第28页 |
| 2.7 水轮机流动计算的边界条件 | 第28-29页 |
| 2.8 本章总结 | 第29-30页 |
| 第3章 水轮机实体模型的建立及网格生成 | 第30-39页 |
| 3.1 水轮机的基本参数 | 第30页 |
| 3.2 几何模型的建立 | 第30-33页 |
| 3.2.1 蜗壳几何模型的建立 | 第30-31页 |
| 3.2.2 导叶几何模型的建立 | 第31-32页 |
| 3.2.3 叶片及转轮的几何模型建立 | 第32页 |
| 3.2.4 尾水管几何模型的建立 | 第32-33页 |
| 3.2.5 各过流部件的装配组合 | 第33页 |
| 3.3 网格划分 | 第33-35页 |
| 3.3.1 网格类型及特点 | 第33-34页 |
| 3.3.2 网格划分及质量标准 | 第34-35页 |
| 3.4 水轮机数值模拟的网格生成 | 第35-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 基于数值模拟的水轮机改造 | 第39-44页 |
| 4.1 工程实例 | 第39-40页 |
| 4.2 待改型转轮的选取 | 第40-41页 |
| 4.2.1 转轮的参数比较 | 第40页 |
| 4.2.2 机组出力预估 | 第40页 |
| 4.2.3 空化性能的比较 | 第40-41页 |
| 4.3 转轮改型的技术方案 | 第41-43页 |
| 4.3.1 转轮改型措施 | 第41-43页 |
| 4.3.2 顶盖减压装置的改造 | 第43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第5章 改造前后水轮机内部流态分布 | 第44-63页 |
| 5.1 水轮机流场计算工况点的选取 | 第44页 |
| 5.2 改造前后水轮机各部件的流场分析 | 第44-62页 |
| 5.2.1 改造前后蜗壳及导水机构流场计算结果及分析 | 第44-47页 |
| 5.2.2 改造前后转轮流场计算结果及分析 | 第47-53页 |
| 5.2.3 改造前后尾水管流场计算结果及分析 | 第53-62页 |
| 5.3 本章小结 | 第62-63页 |
| 第6章 改造前后水轮机能量性能分析 | 第63-68页 |
| 6.1 改造前后水轮机各部件水力损失比较 | 第63-65页 |
| 6.1.1 改造前后水轮机引水部件中的水力损失计算 | 第63页 |
| 6.1.2 改造前后转轮的水力损失比较 | 第63-64页 |
| 6.1.3 改造前后尾水管水力损失比较 | 第64-65页 |
| 6.2 改造前后水轮机出力与效率比较 | 第65-67页 |
| 6.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文目录 | 第76页 |