水轮机过流部件的优化设计和振动特性分析
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-23页 |
| ·研究背景与意义 | 第9页 |
| ·水轮机稳定性研究现状 | 第9-18页 |
| ·水力机组运行不稳定的表现形式 | 第10-13页 |
| ·水力机组运行稳定性的影响因素讨论 | 第13-15页 |
| ·水轮机叶片应力的研究方法 | 第15-16页 |
| ·机组振动和稳定性问题的研究现状 | 第16-18页 |
| ·水轮机的流固耦合问题 | 第18-21页 |
| ·流固耦合问题的发展 | 第18-20页 |
| ·流固耦合技术在叶轮机械研究中的应用 | 第20页 |
| ·流固耦合技术在水轮机研究领域的应用情况 | 第20-21页 |
| ·本文主要研究内容 | 第21-23页 |
| 2 混流式水轮机全流道三维定常流动计算 | 第23-49页 |
| ·控制方程 | 第23-27页 |
| ·湍流流动基本方程 | 第23页 |
| ·时均化湍流方程 | 第23-24页 |
| ·三维湍流数值模型 | 第24-26页 |
| ·边界条件 | 第26-27页 |
| ·计算域的网格划分 | 第27-31页 |
| ·非结构化网格技术 | 第28页 |
| ·计算域的选取 | 第28-29页 |
| ·混流式水轮机过流部件的网格划分 | 第29-31页 |
| ·控制方程的离散和求解 | 第31-34页 |
| ·定常流动微分方程的有限体积法离散 | 第31-33页 |
| ·不可压缩流体粘性流动计算的速度—压强修正算法 | 第33-34页 |
| ·水轮机过流部件的定常流动计算 | 第34-48页 |
| ·计算条件 | 第34-35页 |
| ·定常流动计算结果分析 | 第35-48页 |
| ·本章小结 | 第48-49页 |
| 3 混流式水轮机全流道三维非定常流动计算 | 第49-61页 |
| ·计算条件的设定 | 第49页 |
| ·非定常流动计算结果分析 | 第49-60页 |
| ·蜗壳计算结果分析 | 第49-52页 |
| ·导叶计算结果分析 | 第52-53页 |
| ·转轮计算结果分析 | 第53-59页 |
| ·蜗壳计算结果分析 | 第59-60页 |
| ·小结 | 第60-61页 |
| 4 不完全蜗壳的改型优化设计 | 第61-75页 |
| ·不完全蜗壳的改型设计方法 | 第62-63页 |
| ·优化结果分析 | 第63-74页 |
| ·优化前后支墩形状的变化 | 第63-65页 |
| ·流动分析的计算条件 | 第65页 |
| ·支墩尾部形状对水流方向的影响 | 第65-67页 |
| ·蜗壳内部的速度和压力分布 | 第67-71页 |
| ·蜗壳出口参数的比较 | 第71-74页 |
| ·蜗壳效率的比较 | 第74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 5 转轮叶片强度分析 | 第75-101页 |
| ·数值模型 | 第75-79页 |
| ·离心力场下结构的有限元运动方程 | 第75-78页 |
| ·静力平衡方程 | 第78-79页 |
| ·强度分析的几何模型 | 第79-80页 |
| ·载荷的施加 | 第80-82页 |
| ·转轮的强度计算 | 第82-87页 |
| ·叶片的强度计算 | 第87-91页 |
| ·网格对叶片强度计算结果的影响 | 第91-93页 |
| ·叶片的动应力分析 | 第93-99页 |
| ·动水压力载荷的施加 | 第93-94页 |
| ·工况1计算结果分析 | 第94-97页 |
| ·工况1和工况2的比较 | 第97-99页 |
| ·小结 | 第99-101页 |
| 6 过流部件振动特性分析 | 第101-127页 |
| ·弹性结构静频和动频的计算模型 | 第101-102页 |
| ·流-固耦合振动的控制方程 | 第102-104页 |
| ·转轮在水中频率的计算方法 | 第104-105页 |
| ·固定导叶振动特性分析 | 第105-107页 |
| ·转轮和叶片振动特性分析 | 第107-118页 |
| ·转轮在空气中的固有频率 | 第107-111页 |
| ·叶片在空气中的固有频率 | 第111-115页 |
| ·节点数不同时叶片固有频率的差异 | 第115-117页 |
| ·转轮在水中的固有频率 | 第117-118页 |
| ·运行状态下转轮和叶片的振动特性 | 第118-124页 |
| ·水压力对叶片振动特性的影响 | 第118-119页 |
| ·离心力对叶片振动特性的影响 | 第119-121页 |
| ·联合作用对叶片振动特性的影响 | 第121-122页 |
| ·联合作用对转轮振动特性的影响 | 第122-124页 |
| ·水力激振力分析 | 第124-125页 |
| ·转轮和叶片频率与激振力频率的比较 | 第125-126页 |
| ·小结 | 第126-127页 |
| 7 总结 | 第127-130页 |
| ·主要结论 | 第127-129页 |
| ·展望 | 第129-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-137页 |
| 附录 | 第137页 |
| 论文发表情况 | 第137页 |
