Анализ и оптимизация гидродинамических показателей средненапорной радиально-осевой гидротурбины двойного регулирования

• Автор: Динь Дык Тхюй
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 209 с. : ил.

Список основных обозначений и сокращений
ВВЕДЕНИЕ. Общая характеристика работы
1. РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕАКТИВНЫХ ГИДРОТУРБИН И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основные предложения по расширению регулировочных возможностей и варианты создания радиально-осевых и радиальных гидротурбин двойного регулирования
1.2. Определяющие этапы эволюции расчетно-теоретических методов численного решения гидродинамических задач
для лопастных гидромашин - ЛГМ
1.3. Особенности компьютерного моделирования гидродинамических процессов в проточных частях ЛГМ
1.4. Существо принятого для численного описания течений в ЛГМ метода интегральных представлений и уравнений
теории поля
2. РАДИАЛЬНО-ОСЕВАЯ ГИДРОТУРБИНА ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ - РОДР ГТ, - С ЧАСТИЧНО ПОВОРОТНЫМИ ЛОПАСТЯМИ
2.1. Анализ гидродинамических параметров и характеристик
РДР ГТ
2.1.1. Методика оценки ожидаемого приведенного расхода
в расчетном режиме
2.1.2. Методика оценки ожидаемых приведенных оборотов
в расчетном режиме
2.1.3. Основные результаты структурно-параметрического
синтеза и гидродинамического исследования РДР ГТ
2.2. Эскизно-проектные решения для РОДР ГТ
2.3. Существо рабочего процесса новой гидротурбины
2.4. Предварительные оценки функциональных свойств
РОДР ГТ
3. ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ДЛЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА РОДР ГТ
3.1. Вводные замечания
3.2. Постановка и реализация вычислительного эксперимента
3.3. Анализ результатов трех первых этапов вычислительного эксперимента
4. СПОСОБЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ПРОТОЧНОЙ
ЧАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА РОДР ГТ
4.1. Оценка и возможности снижения интенсивности кольцевого вихря за выходной кромкой внутреннего обтекателя

4.2. Влияние кривизны радиально-осевых участков обводов
рабочего колеса на характеристики потока и их оптимизация
4.3. Повышение антикавитационных показателей решетки поворотных лопастей уменьшением их вылета
4.4. Корректировка уровня закрутки потока в привтулочной
области рабочего колеса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение 1. Дополнительный сводный материал по численным
реализациям
Приложение 2. Прочностные расчеты для отдельных несущих узлов РК РОДР ГТ на параметры гидроагрегата
ГЭС Хоабинь
Приложение 3. Расчет технико-экономической эффективности
применения РОДР ГТ на параметры гидроагрегата
ГЭС Хоабинь
Приложение 4. Справка об использовании результатов работы

Список основных обозначений и сокращений
Обозначения
£>, - диаметр РК жестко-лопастных ГТ и расположения осей поворота лопасттейРК РДР и РОДР ГТ;
£>1р - диаметр РК РДР и РОДР ГТ в
расчетном режиме;
£)3,1)'з- диаметр горловины ОТ и ВО;
Я1- площадь;
Я - напор;
М - момент;
ЛГ,)У'/ - мощность, приведенная мощность;
6,2'/- расход, приведенный расход;
5 - поверхность;
V - объем;
Г,Г0 - циркуляция, средняя эффективная циркуляция РК, Р1.Р2;
А - толщина ВО на входе;
О - вектор вихря скорости;
Ь,Ь0,ЬоиЬ02- высота текущая, РК, Р1, Р2 на входе;
Су - коэффициент подъемной силы
g - ускорение свободного падения;
кэ,ки,кв- энергетический показатель качества, коэффициенты индуктивного сопротивления, трения;
кк (к = —3 -г 3) - режимы работы РОДР ГТ;
/ - длина скелетной поверхности профиля;
т - число лопастей РК;
п,п',- обороты, приведенные обороты в мин;
Я - вектор единичной внешней нормали к £;
р, р - давление, коэффициент давления;
Чх-’ЧпЧ?,' криволинейная система координат;
г,г - радиус, радиус-вектор расстояния между фиксированной и текущей точками интегрирования; s,sx- длина, приведенная длина меридианной проекции профиля на продольной осесимметричной поверхности q2 = const; t - шаг решетки лопастей, профилей; й, v, w - векторы переносной, абсолютной, относительной скорости (без символа «—»> - модули); х,,х3- декартовы координаты на плоскости конформного отображения осесимметричной поверхности q2 = const; а - угол поворота лопаток НА; f3 - угол между касательной к скелетной линии профиля и окружным направлением, направлением х3; rj,rjz- кпд, гидравлический кпд;
в- угол охвата лопасти в плане, угол наклона цапфы лопасти к оси вращения для ПЛ ГТ; v - коэффициент кинематической вязкости; р0 - плотность;
(p,(p,z v -цилиндрическая система
координат; сг,(Т0- локальный, средний эффективный коэффициент кавитации для РК, PI, Р2;
Tw - напряжение трения на твердой поверхности;
(рп - угол поворота лопасти Р1;
со- угловая скорость вращения (со - модуль);
Индексы i - номера продольных сечений поверхностями с границами на обводах п.ч. РК и равномерным заданием по ср на шаге решетки (i = 1 ч-17); j,f- номера сечений расчетной области поперечными осесиммет-

В целях учета реальных свойств рабочей среды для полностью развитого турбулентного потока несжимаемой жидкости в работе [62] построена ММ, базирующаяся на выделении подобластей основного турбулентного потока,
$о1,)
Рис. 1.16. Схема обтекания лопастной системы вязкой жидкостью.
пристеночной турбулентности и закромочных следов (рис. 1.16). В двух последних для описания течения применяются фундаментальные результаты экспериментальной турбулентности: «законы стенки “и” дефекта скорости». Как отмечалось ранее, определение касательных составляющих скорости в