| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.2 课题名称 | 第9页 |
| 1.3 课题研究的目背景、目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.3.1 课题的研究背景 | 第9页 |
| 1.3.2 课题研究的目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4.1 流固耦合的国内外研究现状 | 第10页 |
| 1.4.2 水轮机转轮叶片流固耦国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.5 本文的主要工作 | 第11-13页 |
| 2 混流式水轮机三维定常湍流数值计算 | 第13-34页 |
| 2.1 水轮机内部流场数值计算的物理模型 | 第13-14页 |
| 2.2 水轮机内部流场数值计算的相关理论 | 第14-17页 |
| 2.2.1 水轮机内部流动的基本控制方程 | 第14页 |
| 2.2.2 水轮机内部流动的主要湍流模型 | 第14-17页 |
| 2.3 基于 FLUENT 软件的水轮机内部流场数值计算的实现 | 第17-24页 |
| 2.3.1 计算网格 | 第17-19页 |
| 2.3.2 求解方法 | 第19-20页 |
| 2.3.3 求解设置 | 第20-24页 |
| 2.4 计算工况的选取 | 第24页 |
| 2.5 水轮机性能预测 | 第24-26页 |
| 2.5.1 过流部件中的流场分布与性能关系 | 第24-25页 |
| 2.5.2 水轮机出力预测方法 | 第25页 |
| 2.5.3 水轮机效率的预测方法 | 第25-26页 |
| 2.6 数值计算结果分析 | 第26-34页 |
| 2.6.1 验证性分析 | 第26-28页 |
| 2.6.2 内部流场分析 | 第28-34页 |
| 3 考虑流固耦合的混流式水轮机转轮叶片静力分析 | 第34-49页 |
| 3.1 水轮机转轮三维几何模型 | 第34页 |
| 3.2 水轮机转轮有限元网格离散 | 第34-35页 |
| 3.3 基于流固耦合静力分析的相关理论 | 第35-39页 |
| 3.3.1 静力分析的弹性力学基础 | 第35-38页 |
| 3.3.2 静力分析的有限元方程 | 第38-39页 |
| 3.4 考虑流固耦合的水轮机转轮静力分析的实现 | 第39-41页 |
| 3.4.1 基于ANSYS软件流固耦合的求解方法 | 第39-40页 |
| 3.4.2 载荷及边界条件确定 | 第40-41页 |
| 3.5 数值计算结果与分析 | 第41-49页 |
| 3.5.1 不同载荷施加方式下的应力与变形分析 | 第42-44页 |
| 3.5.2 不同流量下的应力与变形分析 | 第44-49页 |
| 4 混流式水轮机转轮叶片的模态分析 | 第49-73页 |
| 4.1 模态分析的理论基础 | 第49-51页 |
| 4.1.1 结构运动方程及有限元方程 | 第49-50页 |
| 4.1.2 转轮模态分析的特征方程 | 第50-51页 |
| 4.2 基于ANSYS的转轮叶片模态数值计算的实现 | 第51-53页 |
| 4.3 数值计算结果与分析 | 第53-73页 |
| 4.3.1 转轮干模态与湿模态分析 | 第53-58页 |
| 4.3.2 单个转轮叶片干模态与湿模态析 | 第58-64页 |
| 4.3.3 转轮及转轮叶片发生共振可能性分析 | 第64-66页 |
| 4.3.4 静水压力对转轮动力特性的影响 | 第66-67页 |
| 4.3.5 离心力对转轮动力特性的影响 | 第67-69页 |
| 4.3.6 流体密度对转轮动力特性的影响 | 第69-73页 |
| 5 结论与展望 | 第73-75页 |
| 5.1 结论 | 第73-74页 |
| 5.2 展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 附录 A湿模态数值计算时流体域属性的APDL语言 | 第78-80页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |