一、目前国内最大的水斗式水轮机（论文文献综述）
付元初[1]（2022）在《国家标准GB/T 8564《水轮发电机组安装技术规范》修订总论》文中提出对GB/T 8564《水轮发电机组安装技术规范》第二次修订的主要内容和重大问题进行介绍、分析和诠释,体现出该标准在我国水电设备安装、运行维护、检修、试验和交接验收中的主导作用,以此见证我国水电机组安装技术的巨大进步和水电工匠精神。
高曾江,冯雪萍,刘世泽,宫让勤,高海军,王洪斌,段伟赞[2]（2021）在《大中型水斗式水轮机的关键技术》文中进行了进一步梳理水斗式水轮发电机组是开发高水头水力资源的理想机组,对环境影响较小,机组功率调节范围宽广,与风、光互补性强,机组在部分负荷运行的效率高且稳定性远优于其他任何水电机组。以往因我国缺乏对大中型水斗式水轮发电机组的需求,我国企业在大中型水斗式水轮机研制方面投入不足,研制技术落后国外先进厂家。随着我国水电资源开发向西南高水头地区扩展,大中型水斗式水轮机将迎来较大的应用空间。本文对大中型水斗式水轮机国内外应用现状、研制参数选择、转轮水力设计、配水环管设计、抗磨蚀技术、转轮制造工艺等进行了综述,指出了大中型水斗式水轮机研制需要突破的难题并提出了相关的建议。
浦绍平[3]（2021）在《计及小水电群的孤网安稳控制策略研究》文中进行了进一步梳理能源体系是保障社会经济高质量发展的重要基础。我国电力长期以化石能源为主,为我国经济的高速发展发挥了至关重要的作用。但,目前我国已是全世界二氧化碳排放最多的国家。为保障我国新时期国家能源安全新战略需求与社会经济高质量发展需要,积极应对二氧化碳排放带来的全球气候变化问题,必须坚定不移地推动中国特色绿色能源新道路的发展,加快构建清洁、低碳、安全高效能源体系,引领全球化能源碳排治理行动。小水电群是我国清洁能源的重要组成部分,也是当前我国能源低碳化转型发展的重要途径之一。在国家大力推行能源低碳化转型的背景下,需要从技术、管理及政策等方面来保障小水电群的发电与消纳,通过科学、有效的控制技术来保证特殊地区孤网系统运行的安全与稳定。本文对云南某小水电群孤网运行区域电力系统的运行状况进行了整体介绍,并对当前小水电群富集的孤网系统客观存在的电压、频率控制难题和孤网解列崩溃风险进行了分析。为解决小水电群密集发电区域孤网运行时系统安稳控制难题,及减少孤网解列、电力系统崩溃及大面积停电等事故的发生。本文云南某小水电群区域孤网运行系统部为研究对象,论述了课题研究的必要性。通过本文理论研究与控制策略仿真,提出了一套适用于小水电密集区域电力系统孤网后安全稳定的控制策略,可有效提高电网末端特殊区域电网系统的安稳特性,保障小水电密集区域电力系统的安全,弥补当前电网末端小水电密集地区孤网后安稳控制手段的不足。为后续开展小水电群孤网系统的安稳控制相关工作提供技术支持,确保电网末端系统孤网运行的安全、稳定及可靠性。
王堃[4]（2020）在《冲击式水轮机全流域数值分析及流动特性研究》文中研究表明在中国社会日新月异的高速发展以及各行各业生产水平的不断提高,电能对于每个人、用电企业乃至国家来说都是其不可或缺并举足轻重的重要能源。近年来,国家对电能的生产开发已经进入白热化阶段,其中水力发电作为电能生产的一项重要来源,其发展势头及技术已逐步成熟。在我国,水力发电逐步从低水头到高水头发展,从低流量向高流量发展。其中水轮机承担了主要能量转化的作用,将水流的动能转化为转轮的机械能。在诸多不同条件的水力资源中,每种水轮机分别应对不同的水头、工况。而在各种不同的水轮机类型中,冲击式水轮机适宜在高水头的工况中运作,并且安装较为简单,维修价格低廉,在低、高流量中都能有很好的表现。我国对于冲击式水轮机的研究水平与国外相比,还处于经验积累阶段,加之冲击式水轮机其内部流动属于非定常的三维两相流动,其复杂的流动特性也对研究造成了很多困难。冲击式水轮机的配水环管内有经典的圆管弯管流动,还有分叉管流动,两种流动所伴随的二次流现象存在于配水环管及喷嘴内部并持续干扰主流的前进,从而对下游自由射流的压力、速度造成各种影响,是冲击式水轮机给水机构部分的主要能量损失点。所以研究冲击式水轮机配水环管、喷嘴以及射流的流动特性显得尤为重要。鉴于此本文对某一型号四喷嘴冲击式水轮机内部的流动特性进行数值模拟,具体研究内容如下:1.研究四喷嘴冲击式水轮机内部给水机构能量损失机理,寻找到造成四喷嘴冲击式水轮机内部的损失情况及原因。2.通过对四喷嘴冲击式水轮机给水机构在运行中产生的不良流动既二次流的流动特性的研究,探求二次流在给水机构中的发展特点。3.通过对四喷嘴冲击式水轮机全流域进行仿真数值模拟,结合气液两相流的特点,分析自由射流冲击转轮的整体做功工作过程,探究四喷嘴冲击式水轮机射流与转轮在做功阶段的流动特性。研究结果表明,在四喷嘴冲击式水轮机中给水机构的能量损失集中在配水环管以及喷嘴上,其中喷嘴的能量损失占主要部分。配水环管内的能量损失主要集中在各分叉管口尖角壁面以及弯管截所产生的二次流这两个方面。喷嘴主要能量损失主要集中在从配水环管进入喷嘴内部的不断发展的二次流中。在射流冲击转轮水斗做功的过程中,存在过量射流溢散流失现象,使得射流较多的水斗并未和射流完全进行能量的转化,是做功过程中主要的能量损失点之一。
葛玲[5]（2020）在《一种水流发电装置设计和实验研究》文中研究表明为了研究余压发电技术应用于微型高压水流冲击轮机发电的可行性,探究不同水斗式导叶的转轮直径尺寸、水斗式导叶缺口形状、以及不同流量和压差下高压水流冲击轮机的屈曲强度特性与获取能量的效率问题。运用在石油天然气钻井工程领域发挥重要作用的高压水柱进行水流发电设计。设计了一种微型高压水斗式冲击轮机及其高压测试平台,参考传统式水斗式轮机的设计思路,提出了一种应用于石油钻井高压注水管道段嵌入式新型高压水斗式冲击轮机。采用有限元分析法、结构力学、流固耦合和样机实验验证等研究方法,根据石油钻井高压注水管道的实际工况参数对嵌入式新型高压水斗式冲击轮机的水斗式导叶的转轮直径、导叶表面缺口形状设计等进一步优化参数设计。首先,基于传统的水斗式轮机设计与研究课题的实际现场工况,结合结构力学研究方法对轮机的各个部件进行尺寸的初步设计,并确定喷嘴与导叶的数目。其次,采用流固耦合与有限元分析的研究方法探究不同水斗式导叶的转轮直径尺寸、水斗式导叶缺口形状下高压水流冲击轮机的屈曲强度特性与获取能量的效率问题。最后,根据前期理论研究设计管道段嵌入式微型高压水斗式冲击轮机及其高压测试平台。通过调节入口射流的流量与管道进出口压差来研究在不同流量和压差下高压水流冲击轮机的获取能量的效率问题,将实验结果与理论计算结果进行对比研究,验证理论研究方案的可行性以及余压发电技术应用于微型高压水流冲击轮机发电的可行性。本文以应用于石油天然气钻井工程的新型高压水流冲击式发电轮机为主要研究对象,根据实际工况,在设定给定水力参数下进行有限元计算、流态模拟、屈曲形变分析,在此基础上,探究高压水流发电装置在不同结构参数设计下,整机获能率与稳定性的特性,本文重点从以下三个方面进行分析研究:（1）流态分析。利用射流冲击模型理论、流体力学理论、最佳动力学模型理论、二维几何受力分析理论等方法,推导与演算出高压水流冲击水斗式导叶内表面区域时冲击力F和流量Q的计算公式。理论揭示了高压水流入射角、水力效率和轮机导叶内能损失系数之间的影响规律,理论揭示了入口射流直径与轮机出水和水力函数有关,与转轮直径等参数无关,并通过有限元仿真和实验验证相结合的方法证明了所建立计算模型的正确性。为进一步高压水流冲击式发电轮机内部流态变化,设计不同的入口射流直径、并改变喷嘴与水斗式导叶的相对位置,改变水斗式导叶缺口设计尺寸来研究喷嘴尺寸、水斗式导叶外形结构参数设计对高压发电装置的水流流态与获能效率的影响规律,揭示影响轮机水流流态的机理,探究获能效率较高的轮机的结构设计参数。（2）获能与屈曲强度敏感性分析。利用单向流固耦合理论提取流场分析的结果作为轮机屈曲分析的受力载荷,利用Static Structural与Eigenvalue Buckling模块对轮机水斗式导叶进行联合有限元仿真分析,得到在高压射流冲击力下水斗式导叶表面的局部屈曲变化规律。为进一步分析轮机获能与屈曲强度敏感性研究,探究不同水斗式导叶的转轮直径尺寸、水斗式导叶缺口形状改变转轮直径下轮机的屈曲强度特性与获取能量的效率问题。研究水斗式导叶表面屈曲形态,通过在水斗式导叶表面设置监测点,参数化研究与监测在不同的转轮直径和不同的水斗式导叶缺口设计尺寸下水斗式导叶表面屈曲变化规律与获能效率特性。（3）高压水斗式水流冲击新型样机的实验。在不同入口水流压力下模拟水流冲击单喷嘴直径为35mm射流轮机样机的实验,运用高速摄像设计与图像处理技术,分析不同入射水压冲击水斗式导叶内表面时轮机腔内的流态规律,测试在不同轮机直径下整机的获能效率,从理论上归纳轮机装置在不同水斗式导叶缺口尺寸下整机的获能效变化规律。首先,该研究创新性地提出了将传统式开放性水斗式轮机改良为微型封闭式水斗式冲击轮机。其次,该研究创新地大胆地将大型水力发电装置改造为微型应用于管道嵌入式高压水流冲击式轮机。其次,由于装置的尺寸微型,将水斗式导叶进行改良设计,增加导叶厚度、去除水斗式导叶中间的劈水刃、设计新型水斗式导叶缺口外形尺寸等。最后,该研究创新性地研究高压水管中应用微型水斗式涡轮机发电的可行性问题,为未来的余压发电技术的发展提供参考。结果表明,相比较而言,缺口为三角形的水斗式导叶的获能效率比缺口为矩形的水斗式导叶的获能效率高出约2%,故在微型高压射流水斗式轮机中,选中缺口为三角形的设计获能效率较优。与导叶转轮直径150 mm的轮机相比较,导叶转轮直径为D=320 mm的轮机的性能较佳,其最佳获能点在流量约为12 m3·d-1时,最大功率约为250 W,最佳获能效率约为29%。在进出口管径、流量一定的情况下,发电量与进出口之间的压差、流量呈正相关。在流量大于20 m3/d-1、压差大于2 MPa时,发电功率均在180 W以上,且压力能—电能的平均转化效率在27%以上能够满足用电需求。本文的研究成果为高压水流冲击式发电轮机的结构设计提出一些符合工程实际应用的设计建议,为水射流冲击流态理论的完善做出一部分贡献,有助于推动射流轮机行业发展。
杨俊[6]（2019）在《水斗式水轮机特性曲线近似模拟》文中指出伴随着人类社会在经济上的快速发展,人类社会对能源的需求也变得越来越大。为了全面有效利用水轮资源,人们不仅仅满足于只对低水头大流量的水能利用方面的研究,进而转向对高水头小流量水能利用的研究。本文就是基于这些情况进行的。通过对水斗式水轮机的效率和流量的各种影响关系进行深入研究和在现有的真机试验结果上,构造出合理的水斗式水轮机的流量和其效率的近似数学解析式。在此基础上,基于MATLAB环境进行水斗式水轮机特性曲线模拟。利用水斗式水轮机相似律把模拟得到的水斗式水轮机的综合特性曲线转换成模型综合特性曲线,并与模型实验得到的模型综合特性曲线进行比较,进而得到相关结论。为了体现解析式的普遍适用性,本文将选取四座实际电站的参数分别进行一、二、四、六个喷嘴的水斗式水轮机特性曲线模拟。
龙斌,杨珉[7]（2018）在《超高水头水电站冲击式水轮机的选型设计》文中研究指明听命河水电站运行水头范围为875. 20～921. 50m,已经超过了混流式水轮机的运行范围极限,只能选择冲击式水轮机。冲击式水轮机是按照动量定理进行能量转换的,与反击式水轮机做功方式不同,因此,其选型的计算方法有自身的特点,在保证单位转速的条件下还需考虑转轮直径D1与喷嘴直径d0之比m值的合理性。本文通过对听命河水电站水轮机的选型计算,对超高水头段冲击式水轮机选择进行探讨。
曾崇济[8]（2018）在《冲击式水轮机内流特性及流动干扰现象研究》文中进行了进一步梳理我国正依托玉松水电站开发研制50万千瓦级、1000米以上超高水头大型冲击式水轮发电机组,此类多喷嘴冲击式水轮机内部复杂多相流动特性及流动干扰现象的准确定量分析研究尚不够深入。本文开展的多喷嘴冲击式水轮机内部流动特性及流动干扰现象研究具有重要理论意义和工程应用价值。以某四喷嘴原型冲击式水轮机为研究对象,针对当前数值模拟研究多基于单股射流或理想射流假设的现状,发展了包含管内流、喷嘴射流及水斗表面流多种流态和流态转换的整体流道非定常多相流数值模拟方法,结合模型试验数据验证了计算的准确。基于均质多相流模型、SST k-?双方程模型描述多相流场,深入探讨了库朗数和网格收敛指数等对射流/水膜边界的捕获精度的影响,指出了精确模拟整体流道内多种流态快速转换流动过程所需满足的量化关系。对该冲击式水轮机内部水动力学特性进行深入数值研究,发现其水力损失主要发生在流态转换阶段:喷嘴出口处管内流转换为自由射流阶段的水力损失随喷嘴开度的增大而减小,而随运行水头的变化较小;水斗内射流转换为自由表面流阶段的水力损失约占总损失的2/3,偏离设计水头工况下流出水斗的水膜所携带动能是水轮机损失增大的主要因素之一。水斗正面多点的压力变化显示,运行水头越高,水膜的扩散过程越快,对应压力波动周期越短,波动相对幅值越大。数值分析了水斗与流动间的干扰现象产生机理及其对水轮机水力性能的定量影响规律。水斗切割射流时对射流连续性的破坏导致水斗背面与射流接触位置出现负压,该负压与挤压的联合作用会干扰射流,导致水斗背面与射流间的流动干扰。此类流动干扰会随运行水头的降低而加剧。出流与水斗背面间流动干扰易发生在水斗出水边出流角过大和高水头工况下。随着喷嘴数的增加,机组水斗内易发生流动干扰现象。基于预测的单个水斗扭矩线,提出了多喷嘴机组水斗内发生流动干扰的判断方法;定量的得到了水斗内流动干扰引起的机组水力效率下降及流态变化,发现两股水膜在水斗内干扰挤压,使表面压力波动幅值成倍增大。
蒋勇其[9]（2017）在《冲击式水轮机流固耦合数值模拟研究》文中研究表明随着冲击式水轮机比转速、尺寸、单机容量不断增大,大量新型材料的使用导致水轮机的相对刚度降低,高速射流的冲击力作用以及转轮自身的高速旋转所引起的结构振动、水斗表面局部损坏、水斗整体断裂问题十分突出,严重影响到水轮机运行的安全和稳定,引起了国内外广大研究人员的关注。目前,国内外关于冲击式水轮机转轮结构力学性能的研究欠深入,一般选取某一瞬时状态进行静力分析,然后以此为基础进行转轮结构的模态分析,在多喷嘴水斗式水轮机结构方面的研究较少。本文在前人研究的基础上,采用流固耦合数值模拟方法,首先研究了冲击式水轮机在启动工况、额定运行工况、飞逸工况的水力特性和结构特性;然后针对多喷嘴水斗式水轮机进行了流固耦合分析,并对转轮结构进行模态分析。这是对冲击式水轮机转轮结构动力学特性研究的一种探索和尝试。本文以CJA475-W-83冲击式水轮机转轮结构为研究对象,在给定水轮机水力条件下进行转轮三维建模、流场分析、静力分析,在此基础上,探究冲击式水轮机在不同工作状态下的振动特性:（1）转轮流场分析。考虑水气二相流作用,在Fluent软件中建立转轮流场三维瞬态分析模型,进行流体流态计算,得到额定运行工况、启动过程、飞逸过程下的流态和压力分布规律;然后计算多喷嘴水斗式水轮机稳定运行工况下不同水头、不同开度情况下的水力特性,为之后转轮结构有限元分析提供荷载依据。（2）转轮结构静力分析。运用单向流固耦合的方式,提取流场分析的结果作为转轮静力分析的荷载,利用Ansys Workbench中的Static Structural模块对转轮结构进行静力分析,得到启动、额定、飞逸工况下转轮结构的应力、位移分布规律,为之后工作状态下的结构振动模态分析提供应力依据。（3）转轮结构模态分析。在静力分析的基础上,对转轮结构进行自由状态、约束状态和工作状态下的模态分析,得到转轮静频、动频以及各阶振型。通过分析频率,得到了转轮结构的固有频域范围;通过分析振型,得到了转轮结构的振动规律;同时,探究了转轮转速和射流冲击力对冲击式水轮机转轮结构模态的影响,结合冲击式水轮机的运行工况判断转轮结构共振的可能性。本文模拟了冲击式水轮机过渡过程中的水力特性和结构动力特性,并针对多喷嘴水斗式水轮机进行了分析,所得结论有助于指导水轮机设计和运行,且对实际工程有参考价值。
李林[10]（2014）在《冲击式水轮机转轮的设计应用》文中提出冲击式水轮机转轮是水轮机中将水的动能转化为机械能的最重要的工件,基本直接决定了机组的运行性能。运行中需承受脉冲式应力,运行工况恶劣,设计,制造和使用中都需要有严格的保障措施。
二、目前国内最大的水斗式水轮机（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、目前国内最大的水斗式水轮机（论文提纲范文）
（2）大中型水斗式水轮机的关键技术（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 国内外大中型水斗式水轮机发展情况 |
| 1.1 国外大中型水斗式水轮机发展情况 |
| 1.2 国内大中型水斗式水轮机发展情况 |
| 2 水斗式水轮机关键技术 |
| 2.1 参数设计 |
| 2.1.1 水斗式水轮机D1/d0与效率的关系 |
| 2.1.2 水斗数的选择 |
| 2.1.3 喷嘴的参数设计 |
| 2.1.4 水斗式水轮机飞逸转速选取 |
| 2.2 转轮水力设计技术 |
| 2.3 配水环管设计 |
| 2.4 导轴承设计 |
| 2.5 抗磨蚀技术 |
| 2.6 转轮的制造工艺 |
| 3 结论 |
（3）计及小水电群的孤网安稳控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究思路与路线 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 计及小水电群的孤网安稳控制策略研究的必要性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小水电群为主的孤网系统简况 |
| 2.3 小水电群密集发系统运行现状 |
| 2.3.1 小水电群发电控制及运行现状 |
| 2.3.2 小水电群区域孤网形成背景 |
| 2.3.3 小水电群区域电网运行风险 |
| 2.4 小水电群参与电网安稳控制研究现状 |
| 2.4.1 小水电群区域电网运行及控制存在的问题 |
| 2.4.2 小水电群的孤网安稳控制难点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 计及小水电群的孤网系统静态特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 以小水电为主的区域电网系统运行特征机分析 |
| 3.2.1 小水电群为主的孤网系统运行频率特点 |
| 3.2.2 负荷频率特性 |
| 3.2.3 有功功率不平衡范围分析 |
| 3.2.4 多机孤网 |
| 3.3 小水电群发电机组基础特性分析 |
| 3.3.1 小水电群机组发电能力及控制水平分析 |
| 3.3.2 小水电机组主要运行参数及仿真模型 |
| 3.3.3 水轮机调速系统建模 |
| 3.4 计及小水电群的孤网系统的建模 |
| 3.4.1 区域选择 |
| 3.4.2 小水电群孤网系统模型搭建 |
| 3.4.3 小水电机群的等值建模 |
| 3.4.4 小水电机组群与主网解列时频率动态仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 计及小水电群的孤网安稳控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小水电群的孤网仿真系统模型和解列事故复现 |
| 4.3 小水电群的孤网系统频率控制策略 |
| 4.3.1 区域电网频率控制策略研究 |
| 4.3.2 水电厂频率控制策略研究 |
| 4.3.3 小水电群的孤网系统频率控制应用方案 |
| 4.4 小水电孤网区域的电力系统安稳控制策略研究 |
| 4.4.1 小水电群孤网后的安稳特性分析 |
| 4.4.2 水电厂安稳控制系统策略研究 |
| 4.4.3 小水电群的孤网系统安稳控制应用方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）冲击式水轮机全流域数值分析及流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 四喷嘴冲击式水轮机给水机构内部流动特性研究 |
| 1.3.2 四喷嘴冲击式水轮机转轮内部流动特性研究 |
| 1.4 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 多相流及数值模拟理论 |
| 2.1 多相流的基本理论 |
| 2.1.1 多相流的概念 |
| 2.1.2 两相流的定义与分类 |
| 2.1.3 气液两相流的基本特性及参数 |
| 2.2 两相流的连续介质模型 |
| 2.2.1 VOF模型 |
| 2.2.2 Mixture模型 |
| 2.2.3 Eulerian模型 |
| 2.3 二次流的基本理论 |
| 2.4 CFD技术简介 |
| 2.4.1 Reynolds时均法 |
| 2.4.2 RNG k-ε模型 |
| 2.5 控制方程的数值解法 |
| 2.5.1 控制方程 |
| 2.5.2 控制方程的离散 |
| 2.6 近壁面区域流动处理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 给水机构内部流动特性研究 |
| 3.1 给水机构模型建立及网格划分 |
| 3.1.1 系列模型参数的选取 |
| 3.1.2 模型网格的划分 |
| 3.1.3 边界条件的设置 |
| 3.2 给水机构内部流动特性分析 |
| 3.2.1 配水环管内部流动特性及能量分析 |
| 3.2.2 喷嘴能量损失及喷针表面压力分布分析 |
| 3.3 二次流对给水机构内部流动的影响 |
| 3.3.1 二次流对配水环管内部流动的影响 |
| 3.3.2 二次流对喷嘴内部流动的影响 |
| 3.3.3 二次流对喷嘴自由射流的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 四喷嘴冲击式水轮机全流域数值分析 |
| 4.1 四喷嘴冲击式水轮机全流域模型设计与网格划分 |
| 4.1.1 全流域模型的建立 |
| 4.1.2 全流域网格的划分 |
| 4.1.3 边界条件的设置 |
| 4.2 四喷嘴冲击式水轮机数值分析参数设置及计算 |
| 4.3 四喷嘴冲击式水轮机射流与转轮整体运动分析 |
| 4.4 四喷嘴冲击式水轮机单个水斗运动过程分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文和成果 |
| 学术论文 |
| 参与和完成的课题 |
（5）一种水流发电装置设计和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.1.1 水流能发电的发展历程和趋势 |
| 1.1.2 水流发电轮机国内外研究现状 |
| 1.1.3 研究的目的和意义 |
| 1.2 论文工作的目的和内容 |
| 1.2.1 论文工作的目的 |
| 1.2.2 论文工作的主要方法和试验方案 |
| 第二章 高压水流冲击式轮机的基本理论与结构设计 |
| 2.1 高压水流冲击式轮机的基本理论 |
| 2.1.1 冲击式轮机最佳水动力模型 |
| 2.1.2 射流模型 |
| 2.2 高压水流冲击式轮机的结构 |
| 2.2.1 轮机的设计要求 |
| 2.2.2 原机型总体方案 |
| 2.2.3 渐缩式喷嘴结构 |
| 2.2.4 水斗式导叶结构 |
| 2.2.5 同轴密封电机结构 |
| 2.2.6 调节控制系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 高压水流冲击式轮机射流流态分析与计算 |
| 3.1 射流流态分析 |
| 3.1.1 射流流动结构 |
| 3.1.2 紊动射流分区 |
| 3.1.3 模拟射流冲击水斗流态 |
| 3.2 射流入口冲击力分析 |
| 3.2.1 边界层理论 |
| 3.2.2 喷嘴直径 |
| 3.3 水斗式导叶受力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 导叶主要参数的敏感性分析 |
| 4.1 有限元模型 |
| 4.1.1 网格划分与网格的无关性验证 |
| 4.1.2 边界条件设置 |
| 4.1.3 计算参数设定 |
| 4.2 导叶转轮直径对轮机获能与屈曲强度的影响 |
| 4.2.1 导叶转轮直径对轮机获能的影响 |
| 4.2.2 叶转轮直径对局部屈曲强度的影响 |
| 4.3 导叶缺口形状对轮机获能与屈曲强度的影响 |
| 4.3.1 导叶缺口形状对轮机获能的影响 |
| 4.3.2 导叶缺口形状对局部屈曲强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 平台调试和试验方案 |
| 5.1.1 总体布局方案 |
| 5.1.2 各部分参数方案 |
| 5.2 实验安装现场 |
| 5.3 导叶旋转直径对轮机获能的影响 |
| 5.3.1 数据处理方案 |
| 5.3.2 具体测试参数 |
| 5.3.3 转轮直径下装置运行全过程形态 |
| 5.4 导叶缺口形状对轮机获能的影响 |
| 5.5 压差与流量对轮机获能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 工作结论与展望 |
| 6.1 工作结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文发表情况 |
（6）水斗式水轮机特性曲线近似模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 水轮机及特性曲线应用发展概述 |
| 1.3.1 水轮机的发展 |
| 1.3.2 现代水轮机技术 |
| 1.3.3 水斗式水轮机发展 |
| 1.4 水斗式水轮机理论研究以及特性曲线介绍 |
| 1.5 MATLAB简介 |
| 1.6 本文的主要工作 |
| 第二章 轮机特性曲线数学模型及曲线特殊处理方法 |
| 2.1 水斗式水轮机特性曲线数学模型 |
| 2.1.1 现有水轮机效率数学模型总结 |
| 2.1.2 水斗式水轮机效率数学模型 |
| 2.2 水斗式水轮机流量数学模型 |
| 2.3 水轮机出力数学模型 |
| 2.4 模型综合特性曲线换算方法 |
| 第三章 单喷嘴水斗式水轮机特性曲线模拟 |
| 3.1 实际喷嘴电站参数 |
| 3.2 单喷嘴水斗式水轮机工作特性曲线模拟 |
| 3.2.1 单喷嘴水斗式水轮机喷针行程工作特性曲线模拟 |
| 3.2.2 单喷嘴水斗式水轮机流量工作特性曲线模拟 |
| 3.2.3 单喷嘴水斗式水轮机出力工作特性曲线模拟 |
| 3.3 单喷嘴水斗式水轮机水头特性曲线模拟 |
| 3.4 单喷嘴水斗式水轮机运转综合特性曲线模拟 |
| 3.5 单喷嘴水斗式水轮机模型综合特性曲线的验证 |
| 3.6 本章内容小结 |
| 第四章 双喷嘴水斗式水轮机特性曲线模拟 |
| 4.1 实际双喷嘴电站参数 |
| 4.2 双喷嘴水斗式水轮机工作特性曲线模拟 |
| 4.2.1 双喷嘴水斗式水轮机喷针行程工作特性曲线模拟 |
| 4.2.2 双喷嘴水斗式水轮机流量工作特性曲线模拟 |
| 4.2.3 双喷嘴水斗式水轮机出力工作特性曲线模拟 |
| 4.3 双喷嘴水斗式水轮机水头特性曲线模拟 |
| 4.4 双喷嘴水斗式水轮机运转综合特性曲线模拟 |
| 4.5 双喷嘴水斗式水轮机模型综合特性曲线的验证 |
| 4.6 本章内容小结 |
| 第五章 四喷嘴水斗式水轮机特性曲线模拟 |
| 5.1 四喷嘴水轮机实际电站参数 |
| 5.2 四喷嘴水轮机工作特性曲线模拟 |
| 5.2.1 四喷嘴水斗式水轮机喷针行程工作特性曲线模拟 |
| 5.2.2 四喷嘴水斗式水轮机流量工作特性曲线模拟 |
| 5.2.3 四喷嘴水斗式水轮机出力工作特性曲线模拟 |
| 5.3 四喷嘴水斗式水轮机水头特性曲线模拟 |
| 5.4 .四喷嘴水斗式水轮机运转综合特性曲线模拟 |
| 5.5 四喷嘴水斗式水轮机模型综合特性曲线的验证 |
| 5.6 本章内容小结 |
| 第六章 六喷嘴水斗式水轮机特性曲线模拟 |
| 6.1 六喷嘴水轮机实际电站参数 |
| 6.2 六喷嘴水轮机工作特性曲线模拟 |
| 6.2.1 六喷嘴水斗式水轮机喷针行程工作特性曲线模拟 |
| 6.2.2 六喷嘴水斗式水轮机流量工作特性曲线模拟 |
| 6.2.3 六喷嘴水斗式水轮机出力工作特性曲线模拟 |
| 6.3 六喷嘴水斗式水轮机水头特性曲线模拟 |
| 6.4 六喷嘴水斗式水轮机运转综合特性曲线模拟 |
| 6.5 六喷嘴水斗式水轮机模型综合特性曲线的验证 |
| 6.6 本章内容小结 |
| 第七章 总结分析及展望 |
| 7.1 总结分析 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）超高水头水电站冲击式水轮机的选型设计（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 电站基本参数 |
| 3 水轮机机型选择 |
| 4 转轮型号选择 |
| 5 水轮机基本尺寸的选择 |
| 5.1 射流直径和喷嘴数量的选择 |
| 5.2 转轮直径和直径比m值的选择 |
| 6 结语 |
（8）冲击式水轮机内流特性及流动干扰现象研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲击式水轮机内流特性国内外研究现状 |
| 1.2.1 试验研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟研究现状 |
| 1.3 冲击式水轮机流动干扰现象国内外研究现状 |
| 1.3.1 流动干扰现象分类 |
| 1.3.2 流动干扰现象国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第2章 冲击式水轮机机组参数及数值模拟方法 |
| 2.1 冲击式水轮机几何参数和运行参数 |
| 2.2 冲击式水轮机三维多相湍流数值模拟基本理论 |
| 2.2.1 多相流控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 数值求解方法 |
| 2.3 数值模拟设置 |
| 2.3.1 计算域网格划分 |
| 2.3.2 计算设置 |
| 2.3.3 水力性能参数预测方法 |
| 2.4 基于CFL条件的时空离散无关性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冲击式水轮机内部水动力特性分析 |
| 3.1 喷嘴管内流与高速自由射流水动力特性 |
| 3.1.1 数值计算模型 |
| 3.1.2 自由射流形态和几何特征 |
| 3.1.3 喷射机构内的水动力特性分析 |
| 3.2 旋转水斗表面自由水膜流水动力特性 |
| 3.2.1 数值计算模型 |
| 3.2.2 旋转水斗正面自由水膜流态 |
| 3.2.3 旋转水斗背面的影响 |
| 3.2.4 转轮水力性能预测结果分析 |
| 3.3 全流道内非定常流水动力特性 |
| 3.3.1 数值计算模型 |
| 3.3.2 水轮机水力特性预测 |
| 3.3.3 配水环管和喷嘴内流动特性 |
| 3.3.4 旋转转轮水斗内的流动特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水斗与流动间干扰现象的影响研究 |
| 4.1 影响水斗与流动间干扰现象因素分析 |
| 4.1.1 影响水斗缺口背面与射流间干扰的因素 |
| 4.1.2 影响出流与相邻水斗背面间干扰的因素 |
| 4.2 水斗干扰射流的影响分析 |
| 4.2.1 水斗干扰射流对水斗背面流态影响 |
| 4.2.2 水斗干扰射流对水斗性能影响 |
| 4.2.3 水斗缺口厚度对水斗干扰射流的影响 |
| 4.3 出流角对出流与水斗背面干扰的影响分析 |
| 4.3.1 数值计算设置 |
| 4.3.2 对水斗水力性能的影响 |
| 4.3.3 出流角改变对流态的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多喷嘴机组水斗内流动干扰现象影响研究 |
| 5.1 影响多喷嘴机组内流动干扰现象的因素分析 |
| 5.1.1 水斗内两股水膜间干扰 |
| 5.1.2 相邻两股射流间流动干扰 |
| 5.1.3 水斗缺口出流与相邻射流间流动干扰 |
| 5.2 多喷嘴机组内流动干扰现象水动力特性分析 |
| 5.2.1 多喷嘴机组中流动干扰现象是否发生的判断方法 |
| 5.2.2 多喷嘴机组内流动干扰现象对转轮内流态影响 |
| 5.2.3 流动干扰现象对转轮性能的量化影响分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 研究总结及展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）冲击式水轮机流固耦合数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 概述 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 冲击式水轮机的基本理论与转轮结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冲击式水轮机的基本理论 |
| 2.2.1 冲击式水轮机基本方程 |
| 2.2.2 冲击式水轮机效率表达式 |
| 2.2.3 冲击式水轮机效率的数值解 |
| 2.2.4 冲击式水轮机的效率特性 |
| 2.2.5 冲击式水轮机运行工况描述 |
| 2.3 冲击式水轮机的结构 |
| 2.3.1 冲击式水轮机的基本构造 |
| 2.3.2 转轮结构特点 |
| 2.4 冲击式水轮机转轮结构设计 |
| 2.4.1 冲击式水轮机转轮结构参数确定 |
| 2.4.2 转轮结构形式 |
| 2.4.3 转轮材料 |
| 2.4.4 主要技术参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三维数值模拟的基本理论及算例验证 |
| 3.1 CFD计算的模型选择 |
| 3.1.1 湍流模型及数值计算方法 |
| 3.1.2 VOF多相流模型 |
| 3.1.3 多重参考系模型及滑移网格模型 |
| 3.2 流固耦合模型 |
| 3.3 三维射流冲击平板的CFD仿真 |
| 3.3.1 射流冲击平板的理论分析 |
| 3.3.2 射流冲击平板的CFD仿真 |
| 3.3.3 CFD计算结果与理论值对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冲击式水轮机稳态工况与过渡过程的CFD仿真 |
| 4.1 水斗式水轮机转轮三维模型的建立 |
| 4.1.1 三维建模的基本思想 |
| 4.1.2 水轮机转轮三维模型 |
| 4.2 稳态运行工况CFD仿真 |
| 4.2.1 物理原型及计算域 |
| 4.2.2 不同开度的设定 |
| 4.2.3 网格划分及边界条件设置 |
| 4.2.4 CFD仿真计算 |
| 4.2.5 结果分析 |
| 4.3. 启动过程CFD仿真 |
| 4.4. 飞逸过程CFD仿真 |
| 4.5. 本章小结 |
| 第5章 单喷嘴水斗式水轮机转轮静力学分析与模态分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构静力分析的基本理论 |
| 5.2.1 平衡微分方程 |
| 5.2.2 几何方程 |
| 5.2.3 物理方程 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.2.5 强度准则 |
| 5.3 单喷嘴水斗式水轮机静力学分析 |
| 5.3.1 基本数据 |
| 5.3.2 几何模型与网格划分 |
| 5.3.3 荷载分析及边界条件设置 |
| 5.3.4 转轮结构静力计算结果分析 |
| 5.4 模态分析 |
| 5.4.1 自由模态 |
| 5.4.2 约束模态 |
| 5.4.3 荷载作用下的模态分析 |
| 5.4.4 转轮转速对转轮结构模态的影响 |
| 5.4.5 水流对转轮结构模态的影响 |
| 5.4.6 振型分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多喷嘴冲击式水轮机流固耦合仿真研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CFD仿真计算 |
| 6.2.1 CFD计算条件 |
| 6.2.2 流态结果分析 |
| 6.3 静力结构分析 |
| 6.4 结构动力分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生期间的主要工作 |
| 致谢 |
四、目前国内最大的水斗式水轮机（论文参考文献）
- [1]国家标准GB/T 8564《水轮发电机组安装技术规范》修订总论[J]. 付元初. 水电站机电技术, 2022(01)
- [2]大中型水斗式水轮机的关键技术[J]. 高曾江,冯雪萍,刘世泽,宫让勤,高海军,王洪斌,段伟赞. 大电机技术, 2021(03)
- [3]计及小水电群的孤网安稳控制策略研究[D]. 浦绍平. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]冲击式水轮机全流域数值分析及流动特性研究[D]. 王堃. 兰州理工大学, 2020(01)
- [5]一种水流发电装置设计和实验研究[D]. 葛玲. 上海海洋大学, 2020
- [6]水斗式水轮机特性曲线近似模拟[D]. 杨俊. 昆明理工大学, 2019(04)
- [7]超高水头水电站冲击式水轮机的选型设计[J]. 龙斌,杨珉. 中国水能及电气化, 2018(09)
- [8]冲击式水轮机内流特性及流动干扰现象研究[D]. 曾崇济. 清华大学, 2018(04)
- [9]冲击式水轮机流固耦合数值模拟研究[D]. 蒋勇其. 武汉大学, 2017(08)
- [10]冲击式水轮机转轮的设计应用[A]. 李林. 改造提升传统产业培育发展战略性新兴产业高端论坛论文集, 2014