水泵水轮机蜗壳设计方法研究及数值分析

发布时间：2024-02-01 11:16

　　在抽水蓄能电站中,机组的稳定性对电站是否能正常运行起着决定性作用。尤其是高水头抽水蓄能电站,蜗壳强度及性能对水泵水轮机稳定性有着很大的影响。针对可逆式水泵水轮机的蜗壳设计存在水轮机工况与水泵工况不同性能要求的矛盾,探索适合高水头水泵水轮机的蜗壳的设计方法具有重要的工程应用价值。本文依据传统的蜗壳设计方法,提出基于蛋形耐压壳仿生技术的D型截面的蜗壳设计方法(D型蜗壳),旨在解决水泵水轮机运行过程中蜗壳对水轮机工况和水泵工况的兼容性问题。主要工作及研究成果如下:(1)根据水泵水轮机不同运行工况对蜗壳的性能的不同要求,分别按水泵工况和水轮机工况进行蜗壳设计,研究表明:按这两种方法设计的蜗壳断面几何参数相差较大,按水轮机设计的蜗壳各断面面积比按水泵设计的蜗壳断面面积大,可见前者适合水轮机工况收缩流动特点,而后者适合水泵的压水的作用。(2)在以上的分析研究的基础上,提出了基于蛋形耐压壳仿生技术的D型截面的蜗壳设计方法(D型蜗壳),D型蜗壳各个断面均采用类似于椭圆截面的鹅蛋型断面形状,该形状蜗壳在近鼻端处椭圆截面间过渡平缓,壁面与座环连接处平滑,同时椭圆水平方向长半径相对较长,水流流态充分发展提供...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2水泵水轮机数值计算模型

（a）按水泵设计的蜗壳（b）按水轮机设计的蜗壳（c）D型耐压壳蜗壳图2-1蜗壳几何模型Fig.2-1Geometricmodelsofthespiralcase域及其网格划分采用的研究对象，为国内某高水头水泵水轮机模型机。首先根据机对蜗壳进行了设计计算，基于三....

图2-1蜗壳几何模型

第二章数值计算理论不同节的壳型钢板焊接而成，分节制造。蜗壳三面型线草图，将草图放样形成蜗壳各断面型线，。需要注意的是，数值模拟中蜗壳与实际应用中应的调整和简化处理。最终得到的蜗壳几何如按水泵设计的蜗壳（b）按水轮机设计

图3-1按水泵设计蜗壳单线图

18图3-1按水泵设计蜗壳单线图Fig.3-1Single-linediagramofvolutedesignaccordingtopump为了使蜗壳各截面与座环光滑联接，从蜗壳第2个截面开始调整截面中心距，使截面中心内移以适应座环。但由于截面中心内移，过....

图3-2修正后各截面参数与计算值对比图

图3-2修正后各截面参数与计算值对比图parisonsbetweencorrectedcross-sectionparametersandca表3-6断面参数修正Table3-6Amendmentofsectionparameters径增量实际各断....

本文编号：3892023