| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-24页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-22页 |
| 1.2.1 水泵水轮机研究进展 | 第13-15页 |
| 1.2.2 空化问题数值研究理论的发展及应用现状 | 第15-19页 |
| 1.2.3 空化问题试验研究方法及应用现状 | 第19-21页 |
| 1.2.4 水力机械中可压缩流动研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第22-24页 |
| 2 数值研究方法 | 第24-38页 |
| 2.1 控制方程 | 第24页 |
| 2.2 湍流模型 | 第24-25页 |
| 2.3 空化数值分析理论 | 第25-30页 |
| 2.3.1 空泡动力学 | 第25-26页 |
| 2.3.2 空化模型 | 第26-29页 |
| 2.3.3 空化系数计算 | 第29-30页 |
| 2.4 混合流体的状态方程 | 第30-32页 |
| 2.5 动量方程的离散 | 第32-34页 |
| 2.6 压力修正方程 | 第34-36页 |
| 2.7 时间步长及收敛性 | 第36页 |
| 2.8 小结 | 第36-38页 |
| 3 考虑可压缩性对水泵水轮机性能预估的影响 | 第38-66页 |
| 3.1 考虑可压缩性对水泵工况性能预估的影响 | 第38-50页 |
| 3.1.1 基本参数 | 第38页 |
| 3.1.2 模型试验装置简介 | 第38-40页 |
| 3.1.3 数值计算域及网格划分 | 第40-41页 |
| 3.1.4 水泵工况能量特性对比分析 | 第41-47页 |
| 3.1.5 水泵工况空化性能对比分析 | 第47-50页 |
| 3.2 考虑可压缩性对水轮机工况性能预估的影响 | 第50-65页 |
| 3.2.1 基本参数 | 第50-51页 |
| 3.2.2 计算域及网格划分 | 第51-52页 |
| 3.2.3 水轮机工况能量特性对比 | 第52-59页 |
| 3.2.4 可压缩性对高水头水泵水轮机“S”特性模拟的影响 | 第59-61页 |
| 3.2.5 水轮机工况压力脉动对比 | 第61-65页 |
| 3.3 小结 | 第65-66页 |
| 4 水轮机工况水流阻滞现象及其引起的振动问题 | 第66-82页 |
| 4.1 水轮机工况水流阻滞现象 | 第66-70页 |
| 4.1.1 水轮机工况水流阻滞形成机理 | 第66-67页 |
| 4.1.2 水轮机工况水流阻滞产生的条件 | 第67-69页 |
| 4.1.3 水流阻滞引起的压力场变化 | 第69-70页 |
| 4.2 部分负荷工况下水流阻滞对稳定性的影响 | 第70-73页 |
| 4.3 “S”特性区的水流阻滞变化规律 | 第73-81页 |
| 4.3.1 水流阻滞的周期性 | 第74-79页 |
| 4.3.2 水流阻滞的同步性 | 第79-81页 |
| 4.4 小结 | 第81-82页 |
| 5 水泵工况高扬程区不稳定的机理分析 | 第82-102页 |
| 5.1 水泵工况驼峰特性 | 第82-83页 |
| 5.2 水泵的内部流场分析 | 第83-90页 |
| 5.3 水泵工况导叶内不稳定流动现象 | 第90-93页 |
| 5.3.1 水泵工况挡水环现象 | 第90-91页 |
| 5.3.2 水泵工况水流阻滞现象 | 第91-93页 |
| 5.4 水泵工况压力脉动分析 | 第93-101页 |
| 5.4.1 尾水管的压力脉动分析 | 第93-94页 |
| 5.4.2 转轮的压力脉动分析 | 第94-97页 |
| 5.4.3 导叶的压力脉动分析 | 第97-99页 |
| 5.4.4 蜗壳的压力脉动分析 | 第99-101页 |
| 5.5 小结 | 第101-102页 |
| 6 高水头水泵水轮机转轮设计与优化 | 第102-150页 |
| 6.1 转轮几何参数对水泵水轮机性能的影响 | 第103-131页 |
| 6.1.1 叶片高压边安放角对水泵水轮机性能的影响 | 第103-108页 |
| 6.1.2 叶片包角对水泵水轮机性能的影响 | 第108-113页 |
| 6.1.3 叶片低压边的厚度对水泵水轮机性能的影响 | 第113-122页 |
| 6.1.4 叶片低压边的轴面位置对水泵水轮机性能的影响 | 第122-131页 |
| 6.2 考虑可压缩性的转轮多工况多目标优化设计 | 第131-148页 |
| 6.2.1 数学建模 | 第131-133页 |
| 6.2.2 优化算法 | 第133页 |
| 6.2.3 优化流程 | 第133-135页 |
| 6.2.4 优化结果分析 | 第135-140页 |
| 6.2.5 优化前后对比分析 | 第140-148页 |
| 6.3 小结 | 第148-150页 |
| 7 总结与展望 | 第150-153页 |
| 7.1 总结 | 第150-151页 |
| 7.2 展望 | 第151-153页 |
| 致谢 | 第153-154页 |
| 参考文献 | 第154-163页 |
| 附录 | 第163页 |
