基于流固耦合的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪應(yīng)力數(shù)值模擬.pdf

1、轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)組的核心部件，轉(zhuǎn)輪的安全性直接關(guān)系到水電機(jī)組的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法雖具有較高的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，但成本很高，需要消耗大量的人力物力以及時(shí)間。運(yùn)用基于流固耦合的應(yīng)力模擬技術(shù)，可以在低成本下從一定程度上得出應(yīng)力的大致分布情況，為轉(zhuǎn)輪應(yīng)力的進(jìn)一步研究指明方向。
　　基于starccm+有限元分析軟件，對(duì)三峽左岸電廠6號(hào)機(jī)組進(jìn)行了計(jì)算流體力學(xué)模擬分析，得出其水力模型內(nèi)流情況和外特性參數(shù)，與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證流場(chǎng)

2、模擬的可靠性。運(yùn)用流固耦合數(shù)值模擬技術(shù)，截取轉(zhuǎn)輪中一個(gè)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬分析，得出葉片表面應(yīng)力分布、應(yīng)變量分布，并對(duì)照實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)在葉片表面取若干節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性，同時(shí)對(duì)數(shù)值模擬的不足之處也進(jìn)行了適當(dāng)分析。進(jìn)而對(duì)模型進(jìn)行流固耦合動(dòng)態(tài)計(jì)算，得出葉片表面應(yīng)力及應(yīng)變量的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其進(jìn)行快速傅里葉變換分析其頻域特性，結(jié)果顯示在轉(zhuǎn)頻和24倍轉(zhuǎn)頻處有較大幅值的波動(dòng)，證明導(dǎo)葉葉片數(shù)對(duì)動(dòng)應(yīng)力影響較大。并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，