大型轴流泵反向发电压力脉动及流固耦合

大型轴流泵反向发电压力脉动及流固耦合

论文摘要

为研究南水北调东线某泵站机组反向发电的稳定性,对流道进行了全数值模拟,以研究反向发电工况的压力脉动及应力分布规律.在导叶进口、转轮进口和出口3个截面设置监测点.计算结果表明,轴流泵在反向发电工况下,转轮进口及出口处监测点的压力脉动时域图呈现周期性变化规律.压力脉动频率受转轮转频影响,集中在低频.转轮进口处中部及边缘处水流压力脉动明显,最大压力脉动发生在转轮出口处的中部水流,压力脉动幅值是转轮出口边缘处的近3倍,是转轮进口处中间及边缘的近2倍.叶轮出口处,压力脉动从轮毂到轮缘逐渐增大.研究结果表明,叶片总形变主要分布在叶片进水侧,其形变沿轮毂到轮缘方向逐渐增大;应力主要集中在叶片压力面与吸力面的根部,最大等效应力出现在叶片吸力面的叶轮根处.最大等效应力值在叶片材料安全范围内,对转轮运转机组寿命及破坏不构成影响.

论文目录

  • 1 数学模型与边界条件
  •   1.1 计算模型和网格划分
  •   1.2 基本控制方程及湍流模型
  • 2 压力脉动时域频域分析
  •   2.1 监测点布置
  •   2.2 压力脉动时域图分析
  •   2.3 压力脉动频域图分析
  • 3 双向流固耦合计算分析
  •   3.1 双向流固耦合设置
  •     3.1.1 网格划分与结构场约束
  •     3.1.2 流场设置
  •   3.2 结果分析
  •     3.2.1 应力分析
  •     3.2.2 位移分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周颖,郑源,何中伟,孙奥冉,张付林,汪昊蓝

    关键词: 轴流泵,泵站,反向发电,压力脉动,数值模拟,流固耦合

    来源: 排灌机械工程学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 河海大学水利水电学院,河海大学创新研究院,华东勘测设计研究院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51579080)

    分类号: TV675

    页码: 480-485+490

    总页数: 7

    文件大小: 3229K

    下载量: 212

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