水輪機轉輪間隙流動數值模擬及參數化網格生成.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展,能源已經是一個亟需解決的問題?？稍偕茉础笆濉币?guī)劃初稿中,水電裝機容量在2015年將達到3億千瓦,可見水電能源在我國的工業(yè)生產中扮演著重要的角色。隨著水電機組單機容量和尺寸的不斷增大,比轉速的相應提高,相對剛度的減弱,機組的安全和穩(wěn)定運行問題已成為電站設計、制造安裝和生產管理單位極為關注的問題。大型混流式水輪機水力穩(wěn)定性有關的原因比較復雜,在電站的表現形式也多種多樣,本文僅對水輪機轉輪間隙內部流動以及軸向水推力計

2、算進行研究。
　　水輪機轉輪軸向水推力設計值的大小不僅影響推力軸承的技術要求和經濟指標,而且對發(fā)電機效率以及其安全穩(wěn)定運行有巨大影響。當作用在水輪機轉輪上的軸向力合力向上時機組會發(fā)生抬機現象;而軸向合力向下則對推力軸承的設計和制造提出了高要求。傳統(tǒng)方法利用模型試驗進行真機水推力預測,這種方法誤差較大。所以如何準確計算和預測軸向水推力是確保機組安全、穩(wěn)定、高效運行的重要依據之一。本文利用數值模擬技術對水輪機轉輪間隙進行模擬,研究轉輪

3、間隙內部的流動情況以及進行水推力預測,為轉輪間隙設計和推力軸承選定提供一定理論依據。
　　在對水輪機轉輪間隙進行數值模擬時,網格生成占一個計算任務全部人力時間的大部分時間。因此,能否快速、精確地生成網格是一個重要的問題。水輪機間隙的幾何形狀具有一定幾何特征,故可以使用參數化的方式來對其進行幾何建模,網格劃分。利用參數化手段開發(fā)出專用軟件,可以使分析人員從大量繁重瑣碎且重復的造型、網格生成中解脫出來,可以大大縮短數值模擬的時間,從而