【期刊-齿轮设计】基于UG软件平台的混流式水轮机转轮三维造型

基于UG软件平台的混流式水轮机转轮三维造型作者：刘小兵，张海库，李跃文，LIUXiaobing，ZHANGHaiku，LIYuewen作者单位：西华大学,能源与环境学院,四川,成都,610039刊名：水电能源科学英文刊名：WATERRESOURCESANDPOWER年，卷(期)：2008，26(6)引用次数：2次参考文献(10条)1.刘大恺水轮机19972.曹锟.姚志民水轮机原理及水力设计19913.杨楠渝水轮机叶片的NURBS曲线曲面造型问题研究19994.张蓉生关于水轮机转轮叶片的数学拟合[期刊论文]-水力发电学报1993(2)5.吴广宽自由曲面造型技术在水力机械研究中的应用20026.周方明.吴钢.胡芹.柳飞双流道叶轮压出室内流动的数值模拟分析[期刊论文]-水电能源科学2007(3)7.赖喜德.周云飞.严思杰基于虚拟产品开发技术的叶轮优化设计[期刊论文]-兵工自动化2002(5)8.梁武科.罗兴錡.吴广宽混流式水轮机叶片自由曲面的延展[期刊论文]-水利学报2003(5)9.刘胜柱.郭鹏程.纪兴英.罗兴锜混流式水轮机叶片进出水边外延方法[期刊论文]-中国农村水利水电2004(12)10.王福军计算流体动力学分析2004相似文献(10条)1.期刊论文乌晓明.WuXiaoming高水头混流式水轮机长短叶片转轮裂纹分析-水力发电2007,33(1)石板水电站装有3台35MW采用长短叶片转轮的高水头混流式水轮机,机组自1997年投入运行以来,水轮机在空蚀、磨蚀、效率、运行稳定性方面表现出很好的性能,但转轮叶片出现了裂纹.为此,从设计、制造质量和运行方面,分析了引起该水轮机转轮叶片裂纹产生的主要原因,提出了防止裂纹的建议,对水轮机的制造和运行有较好的参考价值.2.期刊论文周凌九.王正伟.ZHOULingjiu.WANGZhengwei混流式水轮机部分负荷下的叶片动载荷模拟-清华大学学报（自然科学版）2005,45(8)通过求解三维不稳定Reynolds平均Navier-Stokes方程,并采用RNGk-ε模型实现方程的封闭,对3个不同转轮在部分负荷下进行了包括导叶、转轮、尾水管在内的三维不稳定流动计算.结果表明:由于水轮机转轮的旋转,在部分负荷工况下,由尾水管内涡带引起的转轮内的压力脉动主要频率fr是转频fn与涡带压力脉动频率fd之差;同时转轮内压力脉动还有导叶通过频率和转频及其倍频等成分;在66%左右开度下叶片上压力脉动幅值一般大于80%左右开度下的值;在同一工况下,叶片背面的压力脉动幅值一般大于叶片正面的值.3.会议论文王长志浅谈对混流式水轮机性能的影响的几个参数2005提高效率是设计水轮机的主要课题要设计一个性能优良的转轮,要提高能量性能,也要保证转轮的空化性能及稳定性.本文主要从水力设计出发,根据叶片几何参数的变化,利用CFD技术对叶片压力分布、速度矢量分布、流线分布等进行了分析,探讨了叶片进出口角及叶片型线对混流式水轮机性能的影响,最后做出了总结。4.期刊论文李丽荣.高德东.陈咏华.LILi-rong.GAODe-dong.CHENYong-hua混流式水轮机裂纹成因及其数值计算方法研究-机械2008,35(6)在研究混流式水轮机转轮结构及其裂纹出现部位的基础上,分析了产生裂纹的原因.同时,探讨了水轮机转轮焊接过程中的温度场和应力场的有限元分析模型及其分析方法.5.学位论文丁思云混流式水轮机内部流场三维紊流数值计算与性能分析2007随着叶片式水力机械的不断发展，工程上对混流式水轮机的三大综合性能指标——效率、空化性能和稳定性提出了更高的要求。从国内外在高性能水轮机设计上所取得的成就来看，采用水力机械内部流场的CFD数值计算技术来获得准确详细的过流部件内部的综合特性，为研究水轮机水力性能及稳定性提供理论基础，是成功设计高性能水轮机的重要保证，也是对现有的水轮机进行优化改型的有效手段。针对传统方法设计水轮机叶片时，获得的轴面截线和截线交点疏密不均、个数不等、不利于叶片木模的计算和绘形的缺点，文中利用叶片叶型骨线数值生成叶片木模图，使新的木模图能够更好的体现设计要求和符合实际转轮叶片的形状，并能满足进一步的水力和机械分析以及数控机床制作模型叶片的需要，对水轮机的整体设计具有参考价值。在该方法的基础上设计出了低比转速HL95型水轮机。为研究水轮机水力性能及稳定性，文中针对设计的低比转速：HL95型水轮机进行了全流道三维紊流数值模拟计算。通过对水轮机典型工况点的详细计算分析，可以看出：各过流部件的设计符合设计要求；同时在最优工况下，尾水管没有明显的偏心涡带，在大流量工况下，尾水管直锥段内有与旋转方向相反的涡带；在小流量工况下，尾水管直锥段内有与旋转方向相同的涡带。对各过流部件水力性能分析，可以得出：引水部件的水力损失随导叶开度的减小而减小；最优工况点转轮水力损失最小，同时空化系数的计算值随着导叶开度的增加而增大；尾水管内的水力损失，在大流量工况，损失主要在肘管部位，在小流量工况，损失主要发生在直锥段部位。文中结合经验公式，利用FLUENT中的UDF功能，通过编制程序，实现了泥沙对水轮机过流部件的磨损强度分析。通过最优工况的固液两相流计算，上冠和工作面进口边处磨蚀较为严重，而转轮内固相速度最高的区域是工作面靠近进口的地方，固相浓度最高的地方是工作面靠近出口边和下环的地方。另外计算结果表明靠近叶片的区域泥沙浓度的变化梯度大。6.会议论文姚启鹏浑水中运行的混流式水轮机过流通道结构问题2004运行于浑水中的混流式水轮机失效,往往由局部严重磨损所致.本文就实际磨损情况结合试验室研究就密封环的进口形式对转轮叶片下部磨损的影响、缝隙和结构部件相对位置等导致的局部磨损作了论述,结论是压盖式下密封进口有利于减轻转轮叶片下部背面的磨损,并对流道各部件相对位置、尺寸作了说明.7.期刊论文郭红梅.GuoHongmei水轮机转轮叶片裂纹成因及对策-小水电2005(6)根据混流式水轮机结构特点,进行水力、应力分析,说明混流式水轮机转轮叶片裂纹主要是疲劳裂纹,其产生与设计、制造、运行和材料等因素有关;并提出减少裂纹产生的对策应从减少叶片承受的应力和改善材料的性能综合考虑.图1幅,表1个.8.期刊论文周凌九.王正伟混流式水轮机转轮X型叶片的水力特性-中国农业大学学报2002,7(4)X型叶片作为国外先进水轮机设备的关键部件,对其结构和水力特性的研究是很有必要的.在反复设计和计算的基础上,摸索和总结出一些X型叶片的结构特点和水力特性.分析表明,X型叶片的主要结构特点为:叶片进口均有负倾角,靠近上冠处翼形为负曲率.同时,为适应能量转换和出口条件的要求,叶片出水边不在轴面上,而成一空间曲线.由于X型叶片的以上特点,使叶片间流道内液体的流动趋于顺畅均匀,消除了常规叶片正面常见的横流现象,减轻了叶片近下环处的负荷集中,在提高水轮机的运行效率、增加过流量和改善转轮空化性能,及转轮受力状况等方面都有较大潜力.9.会议论文乌晓明石板水电站水轮机长短叶片转轮裂纹分析2006石板水电站装有3台35MW采用长短叶片转轮的高水头混流式水轮机,机组自1997年投入运行以来,水轮机在空化、磨蚀、效率、运行稳定性方面表现出很好的性能,但转轮叶片出现了裂纹.文章从设计、制造质量和运行角度,分析了引起裂纹产生的主要原因,并提出防止裂纹的建议.10.期刊论文胡秀成.张思青.张立翔.HUXiucheng.ZHANGSiqing.ZHANGLixiang基于CFD的长短叶片水轮机转轮研究-水电能源科学2009,27(3)以混流式水轮机HLA351为原型,基于商业CFD软件FLUENT,采用Realizablek-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,对长短叶片结合、长叶片、短叶片三种混流式水轮机在额定流量工况下三维湍流数值进行了模拟研究,获得了各水轮机全流道的流速和压力分布.计算结果表明,在相同情况下,长短叶片结合的水轮机较常规转轮的流速和压力分布更合理、性能更优,为水力机械的设计或改型优化设计等研究提供借鉴.引证文献(2条)1.张海库.刘小兵.何婷.王忠全.张德祥含沙河流中混流式水轮机全流道三维性能预测[期刊论文]-水电能源科学2009(2)2.刘小兵.张海库.王忠全.何敏混流式水轮机全流道三维几何数字化造型[期刊论文]-水电能源科学2009(2)本文链接：下载时间：2009年10月28日