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1、水利水电工程专业毕业论文水利水电工程专业毕业论文 精品论文精品论文 混流式水轮机内水流的混流式水轮机内水流的数值模拟及其数值模拟及其 CFDCFD 软件应用的研究软件应用的研究关键词：混流式水轮机关键词：混流式水轮机 数值模拟数值模拟 计算流体动力学计算流体动力学摘要：水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是 水轮机，水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来 随着水电产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、 稳定的运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动 力学 CFD(Computational Fluid
2、Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术， 特别是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、 快捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道 的计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行 了系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水 轮机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运 动模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成 的工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部 件、导水机构、转轮叶片和水轮机整
3、体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数 选择、求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行 后处理，得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强 度等值线分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析 了最优工况下混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息， 在定量和定性两个方面评价水轮机的性能。正文内容正文内容水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水 轮机，水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随 着水电产业
4、的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、 稳定的运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动 力学 CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术， 特别是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、 快捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道 的计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行 了系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水 轮机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水
5、轮机水流运 动模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成 的工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部 件、导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数 选择、求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行 后处理，得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强 度等值线分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析 了最优工况下混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息， 在定量和定性两个
6、方面评价水轮机的性能。 水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水轮机， 水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随着水电 产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、稳定的 运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动力学 CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术，特别 是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、快 捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道的 计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新
7、方向。 本文对 CFD 原理进行了 系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水轮 机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运动 模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成的 工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部件、 导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、 研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数选择、 求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行后处理， 得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分
8、布、湍流强度等值线 分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析了最优工 况下混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息，在定量 和定性两个方面评价水轮机的性能。 水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水轮机， 水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随着水电 产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、稳定的 运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术，特别 是 CFD 模型软件系统
9、的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、快 捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道的 计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行了 系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水轮 机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运动 模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成的 工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部件、 导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、 研究了利用 FLUENT 软件对水轮
10、机各主要部件的网格划分、边界设定、参数选择、 求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行后处理， 得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强度等值线 分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析了最优工 况下混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息，在定量 和定性两个方面评价水轮机的性能。 水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水轮机， 水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随着水电 产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、稳定的 运行工况仍是水轮机过流部件
11、研究的重要技术难题之一。 计算流体动力学 CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术，特别 是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、快 捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道的 计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行了 系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水轮 机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运动 模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成的 工作内容如
12、下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部件、 导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、 研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数选择、 求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行后处理， 得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强度等值线 分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析了最优工 况下混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息，在定量 和定性两个方面评价水轮机的性能。 水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水轮机
13、， 水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随着水电 产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、稳定的 运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动力学 CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术，特别 是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、快 捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 CFD 模型软件系统对水轮机全流道的 计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行了 系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比
14、较选择了水轮 机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运动模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成的 工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部件、 导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、 研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数选择、 求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行后处理， 得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强度等值线 分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化； 四、分析了最优工 况下
15、混流式水轮机内部流动特征，获取水轮机各过流部件的流动信息，在定量 和定性两个方面评价水轮机的性能。 水力发电是国民经济发展中主要的能源来源之一，水电站的核心部件是水轮机， 水轮机的工作状态对水电站的整体性能起着决定性的作用。一直以来随着水电 产业的不断发展，水轮机技术的研究也在不断进步。追求安全、高效、稳定的 运行工况仍是水轮机过流部件研究的重要技术难题之一。 计算流体动力学 CFD(Computational Fluid Dynamics)是近年来发展起来的流动模拟技术，特别 是 CFD 模型软件系统的出现为水轮机内部湍流流动的数学模拟提供了经济、快 捷和灵活的研究手段。合理、有效的应用 C
16、FD 模型软件系统对水轮机全流道的 计算模拟，成为水轮机流动模型研究发展的新方向。 本文对 CFD 原理进行了 系统的、较详细的介绍。讨论了 - 湍流模型的各种形式，比较选择了水轮 机内水流运动模型，评述了 CFD 软件的建模方法。建立了二维水轮机水流运动 模型，通过计算结果对水轮机内部流动及特性进行了分析。 论文具体完成的 工作内容如下： 一、根据一具体水电站的实际水力参数，对水轮机引水部件、 导水机构、转轮叶片和水轮机整体结构建立了二维分体和联体几何模型； 二、 研究了利用 FLUENT 软件对水轮机各主要部件的网格划分、边界设定、参数选择、 求解计算等一系列软件应用的关键步骤； 三、对求解收敛的结果进行后处理， 得到了各个计算流体区域的速度矢量分布、压力等值线分布、湍流强度等值线 分布，分析各特征点流体流动状态和静、动压数值变化；
