混流式转轮非粘性流动与边界层的迭代计算

本文提出了一种利用转轮非粘性流动与边界层相互迭代计算混流式转轮粘性流动的数值方法。非粘性流动计算采用准正交面法，边界层计算采用积分法。文中给出了计算模型、数值方法及步骤，并给出了一个低比转速混流式转轮的流动解。     

三维湍流流动计算方法在中小型混流式转轮增容改造中的应用

针对连续某电站水轮机转轮增容改造,基于k-ε模型的全三维湍流计算技术在流动计算中的应用,给出了混流式转轮在贴体坐标系下的湍流计算的基本方程组。应用该方法编制的程序对该电站水轮机转轮进行了优化后的主要流动计算,并设计制造出了新转轮。经实际运行验证,达到了预期性能,效果很好。     

轴流式转轮三元粘性流动数值计算

为进一步提高轴流式转轮的设计精度与性能,采用时均Navier-Stokes控制方程,标准k-ε湍流模型及SIMPLEC算法,对一轴流定浆式水轮机转轮内三元粘性流动进行了数值模拟。提出了水力损失计算方法,获得了转轮的预测效率。分析了转轮内部流场分布规律,建立了叶片表面压力在包角范围内的变化曲线,有助于认识转轮内真实流动现象,为改善设计提供可视化数据支持。     

混流式转轮叶片优化设计的理论探讨

本文针对混流式转轮水力设计中的一些具体问题，综合参考气体透平机械和平面叶栅的优化设计方面的研究成果，结合混流式转轮的流动特点，建立了一套较为完整的混流式转轮叶片的优化设计数学模型，使混流式水轮机转轮叶片在回转流面上的叶型优化设计问题归结为非线性规划问题的最优化解，如将该方法与已开发的水力ＣＡＤ系统结合使用，将会使水力ＣＡＤ系统发挥更大的作用。     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N—S方程和Realizable k-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散．用全隐式多网格耦合技术求解离散方程．用CFX-TAScflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布．应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本．     

混流式水轮机转轮紊流流场的计算机仿真

基于雷诺时均N-S方程和Realizablek-ε紊流模型,采用有限体积法,在拼片式块结构化网格上建立离散方程,选择二阶中心差分及二阶迎风差分格式作为空间离散格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散.用全隐式多网格耦合技术求解离散方程.用CFX-TASCflow流体流动分析软件,对一个混流式模型转轮进行了三维非定常紊流计算,数值模拟了转轮内部三维紊流流场,得出了设计工况下的三维流场分布.应用计算机仿真技术对转轮进行流态分析,可以减少模型试验的次数,提高转轮的性能,从而缩短设计周期,降低成本.     

基于CFD的水轮机叶片对转轮流场的影响分析(英文)

采用FLUENT软件对长短叶片混流式水轮机HLA351转轮在额定工况下进行了三维定常数值模拟,较好地预测了转轮内部流场详细情况.计算结果表明,增减短叶片,转轮内部流态出现了较大的变化,其中长短叶片结合式转轮流态最好,水力性能最优,长叶片转轮次之,短叶片转轮较差.     

水轮机转轮叶片几何参数与其能量性能的关系—三维粘性流场计算在水轮机中的

通过三维粘性流场计算，探讨了水轮机转轮叶片几何和对转轮能量特性的影响。     

70m水头段贯流混流式水轮机转轮设计研究

本文对应用于７０ｍ水头段的贯流混流式水轮机转轮设计提出了具体方案,并根据转轮流场计算结果得出其方案优越于同水头段的现代混流式转轮的结论。     

斜流式水轮机转轮叶片

本发明涉及一种斜流式水轮机转轮叶片，通过对斜流式水轮机的研究，采用系统设计，综合考虑水轮机性能指标与几何参数各特性间的影响，应用斜流式水轮机的设计方法和优化理论，对该叶片建立了合理的流动模型，利用准三元理论，通过对S1／S2流面进行迭代计算，设计制造出具有良好水力性能的斜流式水轮机转轮。     

颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹研究

根据颗粒在流场中的受力公式，推导出了低Ｒｅ下颗粒在水轮机导水机构至转轮进口绝对运动的运动轨迹通解方程及高Ｒｅ下轨迹计算方程。在采用相对坐标的基础上，推导出了颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹方程。最后，计算了不同颗粒在水轮机转轮内的运动轨迹含砂水中的转轮抗磨蚀设计提供了理认依据，具有重要意义。     

渔子溪电站水轮机转轮叶片泥沙磨损研究

渔子溪系山区河流,泥沙含量大,渔子溪电站水轮机转轮的泥沙磨损严重。本文通过数值计算和试验分析的方法,对渔子溪电站的水轮机进行沙水流动的数值模拟和水轮机转轮叶片的泥沙磨损试验,得到水轮机转轮的泥沙磨损情况,预估出转轮的磨损寿命,并提出抗泥沙磨损的措施。研究结果对优化渔子溪电站水轮机运行策略提供了重要依据,用以指导电站运行管理人员有针对性地回避发生严重磨损的运行工况,以此达到保证机组安全运行、减轻转轮磨损、延长转轮使用寿命、最大程度减少电量损失的目的,同时也对其他多泥沙河流水轮机抗磨研究和运行具有重要的指导意义。     

转轮内全三维不可压缩流动问题有限元统一解法研究

引入非下交曲线坐标系，克服反问题或混合问题所特有的求解域内边界未定的难点，本文建立转轮内部完全三维不可压缩流动问题的通用数学模型，采用有限元技术并结合有限体积法，建立该三类流动问题的有限元统一解法，将三维正问题分析、叶片的完全三维设计以及三维叶片局部改型融合于同一种计算方法。     

沙水中轴流式水轮机的优化设计及其CAD系统

本文作者从流体动力学出发，依据多相流动理论，研究了轴流式水轮机过流部件中的沙水运动，泥沙磨损机理及流动特性，分析它们之间的关系，优化流道参数，并利用奇点分布法来设计轴流式水轮机转轮叶片，开发出了轴流水轮机的转轮叶片水力设计的CAD系统，给出一具体算例。     

大型水轮机分瓣转轮焊接应力测量

大型水轮机分瓣转轮焊接应力是转轮产生变形的重要因素之一，提出了用X射线测量大型水轮机分瓣转轮焊接应力的新方法，给出了二滩水电站用该方法测量的结果，并指出大型水轮机分瓣转轮结构设计时必须考虑上冠和下环的联接方式，采用卡栓联接的分瓣转轮易于产生较大的残余焊接应力，卡栓联结工艺不利于转输整体退火工艺的采用，将其应用于大型水轮机分瓣转轮尚需进一步深入研究。     

三维不可压非定常流动的数值计算

采用多重网格法对三维不可压非定常粘性流动进行了数值实验，控制方程在非结构网格上用有限体积法进行离散，本文计算了雷诺数为100情况下的圆柱绕流问题，计算结果与实验结果和国外的计算结果基本吻合，说明了该方法的准确性和有效性。     

不可压粘性流动数值求解的新途径

本文采用一种新的N. S.方程形式对平面、定常不可压粘性流动进行了数值求解,并推导了该形式的任意曲线坐标系下的展开式。数值计算结果表明这种方法是可行的,且可将其推广于三维粘性流动的数值计算。     

混流式水轮机转轮三元流场的分析及有限元解

根据两类相对流面的理论，引入边界条件及流面厚度，建立了Ｓ１流面和Ｓ２流面的运动微分方程，用有限元法离散处理，编制了网格自动生成程序，通过数值计算方法对一混流式水轮机转轮的流场进行了迭代计算，得出了流场的准三元解     

水平轴风力机转轮气动性能的数值解法

以有限叶片数的旋涡气动模型为依据，用有限差分法求解描述该模型的积分微分方程，可建立一种确定水平轴风力机转轮气动性能的计算方法。该方法不只用于转轮气动正问题的求解，同时还可作为转轮气动优化设计的依据。本文先着重介绍了Ｈ．Ｅ．茹可夫斯基所提出的转轮旋涡气动模型和他所推导的求解诱导速度的表达式以及求环量分布的积分微分方程。之后，作者将积分方程已有的解法进行了改进，从而得到该方程的数值解，并提出两种求解转     

微管内部流动粘性耗散的实验研究与数值模拟

为深入了解微管内部流动及换热机理,对液体在微管内部流动引起的粘性耗散问题进行了理论分析、数值计算和实验验证.以蒸馏水为工质,流过内径为25μm及50μm微光滑石英管,采用非接触式温度测量方法——红外热成像测量液体粘性耗散导致的微管壁面的温度场变化,获得精确的微管外壁温度分布.同时利用SIMPLEC计算方法对其内部流动耗散进行了数值模拟,得到了微管内部流动雷诺数Re和流体温升的关系.实验结果与数值模拟结果相吻合,表明忽略粘性耗散的影响会最终影响微管摩擦系数和Re数的表观实验结果.