| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3.1 空化现象的最初发现和认识 | 第10页 |
| 1.3.2 水轮机空化研究进展 | 第10-12页 |
| 1.3.3 PIV在水轮机内部流动测试的应用 | 第12-13页 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 | 第13-14页 |
| 2 水轮机数值模拟方法及PIV测试原理 | 第14-18页 |
| 2.1 计算流体动力学（CFD）介绍 | 第14页 |
| 2.2 流体动力学控制方程 | 第14-15页 |
| 2.3 湍流模型 | 第15-16页 |
| 2.3.1 ANSYA CFX中的湍流模型 | 第15页 |
| 2.3.2 RNG k-ε模型简介 | 第15-16页 |
| 2.4 空化模型 | 第16页 |
| 2.5 PIV测试原理 | 第16-17页 |
| 2.6 本章小结 | 第17-18页 |
| 3 水轮机过流部件几何建模及网格的划分 | 第18-25页 |
| 3.1 模型水轮机参数 | 第18页 |
| 3.2 水轮机过流部件的几何建模 | 第18-23页 |
| 3.2.1 蜗壳模型 | 第18-19页 |
| 3.2.2 座环模型 | 第19-21页 |
| 3.2.3 转轮模型 | 第21-22页 |
| 3.2.4 尾水管模型 | 第22页 |
| 3.2.5 水轮机全流道模型的组装 | 第22-23页 |
| 3.3 网格划分 | 第23-24页 |
| 3.3.1 网格生成软件 | 第23页 |
| 3.3.2 网格划分方法 | 第23页 |
| 3.3.3 水轮机网格划分展示 | 第23-24页 |
| 3.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 4 混流式水轮机全流道的叶道涡模拟计算及结果分析 | 第25-47页 |
| 4.1 引言 | 第25页 |
| 4.2 计算湍流模型的选择 | 第25页 |
| 4.3 设定边界条件 | 第25-26页 |
| 4.4 求解条件设置 | 第26-27页 |
| 4.5 计算工况的选择 | 第27-29页 |
| 4.6 水轮机内部流场的数值模拟及结果分析 | 第29-45页 |
| 4.6.1 小开度工况下计算结果及流态分析 | 第29-35页 |
| 4.6.2 最优工况下计算结果及流态分析 | 第35-38页 |
| 4.6.3 大开度工况下流动状况及结果分析 | 第38-44页 |
| 4.6.4 综合7个工况对比分析 | 第44-45页 |
| 4.7 本章小结 | 第45-47页 |
| 5 转轮内流三维空化计算及结果分析 | 第47-67页 |
| 5.1 引言 | 第47页 |
| 5.2 计算模型的选择 | 第47页 |
| 5.3 设定边界条件 | 第47页 |
| 5.4 求解条件设置 | 第47-48页 |
| 5.5 计算工况的选择 | 第48页 |
| 5.6 水轮机内部空化流场的数值模拟及结果分析 | 第48-65页 |
| 5.6.1 小开度工况的计算结果 | 第48-55页 |
| 5.6.2 最优工况的计算结果 | 第55-58页 |
| 5.6.3 大开度工况的计算结果 | 第58-64页 |
| 5.6.4 综合对比分析7个工况的计算结果 | 第64-65页 |
| 5.7 本章小结 | 第65-67页 |
| 6 水轮机内部流动的PIV测试探究 | 第67-86页 |
| 6.1 试验前期水轮机模型设计与搭建 | 第67-71页 |
| 6.1.1 测试实体模型机组 | 第67页 |
| 6.1.2 测试模型的设计及特殊处理 | 第67-71页 |
| 6.2 PIV试验装置 | 第71-76页 |
| 6.2.1 多相流动试验台简介 | 第71-73页 |
| 6.2.2 高帧粒子图像速度场仪（TRPIV）介绍 | 第73-76页 |
| 6.3 PIV设备现场搭建布置 | 第76-77页 |
| 6.4 试验探索过程及疑难解决方案 | 第77-80页 |
| 6.5 PIV测试探究结果及处理分析 | 第80-85页 |
| 6.5.1 试验数据采集 | 第80-81页 |
| 6.5.2 试验数据处理 | 第81-82页 |
| 6.5.3 试验探索结果 | 第82-85页 |
| 6.6 本章小结 | 第85-86页 |
| 7 结论与展望 | 第86-88页 |
| 7.1 结论 | 第86-87页 |
| 7.2 工作展望 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-92页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第92-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |