机电工程
機電工程
궤전공정
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
2014年
12期
1564-1568
,共5页
混流式水轮机%转轮%单向%双向%流固耦合%数值分析
混流式水輪機%轉輪%單嚮%雙嚮%流固耦閤%數值分析
혼류식수륜궤%전륜%단향%쌍향%류고우합%수치분석
francis turbine%runner%one-way%two-way%fluid-structure interaction(FSI)%numerical analysis
针对水轮机转轮单向流固耦合和双向流固耦合计算结果的比较问题,建立了精确的水轮机流场及结构场模型,分别对低水头、低转速和高水头、高转速两种工况下转轮单向、双向流固耦合进行了数值模拟.对比了两种工况在单向、双向耦合时转轮表面流体域的最大压力、最大速度及转轮结构域的最大应力、最大应变、最大总位移,最后结合流固耦合公式对计算结果作了进一步的分析.研究结果表明,在使用单向流固耦合进行数值计算时,流固耦合作用越强,则计算偏差越大;通过同一流场和结构场的单向流固耦合和双向流固耦合计算值对比可知,无论是流体域还是结构域的计算值,相同节点的单向耦合计算值均小于理论上更为精确的双向耦合计算值.
針對水輪機轉輪單嚮流固耦閤和雙嚮流固耦閤計算結果的比較問題,建立瞭精確的水輪機流場及結構場模型,分彆對低水頭、低轉速和高水頭、高轉速兩種工況下轉輪單嚮、雙嚮流固耦閤進行瞭數值模擬.對比瞭兩種工況在單嚮、雙嚮耦閤時轉輪錶麵流體域的最大壓力、最大速度及轉輪結構域的最大應力、最大應變、最大總位移,最後結閤流固耦閤公式對計算結果作瞭進一步的分析.研究結果錶明,在使用單嚮流固耦閤進行數值計算時,流固耦閤作用越彊,則計算偏差越大;通過同一流場和結構場的單嚮流固耦閤和雙嚮流固耦閤計算值對比可知,無論是流體域還是結構域的計算值,相同節點的單嚮耦閤計算值均小于理論上更為精確的雙嚮耦閤計算值.
침대수륜궤전륜단향류고우합화쌍향류고우합계산결과적비교문제,건립료정학적수륜궤류장급결구장모형,분별대저수두、저전속화고수두、고전속량충공황하전륜단향、쌍향류고우합진행료수치모의.대비료량충공황재단향、쌍향우합시전륜표면류체역적최대압력、최대속도급전륜결구역적최대응력、최대응변、최대총위이,최후결합류고우합공식대계산결과작료진일보적분석.연구결과표명,재사용단향류고우합진행수치계산시,류고우합작용월강,칙계산편차월대;통과동일류장화결구장적단향류고우합화쌍향류고우합계산치대비가지,무론시류체역환시결구역적계산치,상동절점적단향우합계산치균소우이론상경위정학적쌍향우합계산치.
