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基于 CFD 的轴流式水轮机增容防蚀改造的研究 优秀毕业论文  PAGE 2 精品参考文献资料 摘 要 在我国有很大一部分建于 20 世纪 80 年代前的轴流式水轮机，其运行的稳定性较差、 空蚀破坏非常严重、综合性能指标较低，随着现代水轮机技术的发展以及 CFD 技术的广 泛应用，对轴流式水轮机进行技术改造，提高其水力性能，降低或改善轴流式水轮机的 空蚀情况，已迫在眉睫。本论文基于 CFD 的轴流式水轮机增容防蚀改造设计的研究，对 提高机组整体的综合性能和运行的可靠性具有重大意义。 基于此，本文还以都江堰双柏电站轴流式水轮机的增容防蚀改造为具体的研究对 象，对其进行增容防蚀改造设计可行性的研究，并利用电站现有的水力条件和转轮叶片 尺寸，对原轴流转桨机组进行增容防蚀的改造。通过分析其水力参数，认为此次改造设 计可以在不改变原机组过流通道及几何尺寸的情???下，在传统的轴流式水轮机升力法基 础上，考虑叶轮轮缘间隙流动及流动边界层等的影响，采用一种改进的升力法模型进行 5000Kw 增容到 6000Kw 的水力设计，得到两种方案的转轮叶片木模图（包括翼型剖面图、 转轮叶片轴面投影图和平面投影图），并利用 CFD 技术,对水力模型进行内部流场的数 值模拟和分析,通过模型计算与分析认为新设计的转轮内部流动相对较好，完全能达到 增容的目的，同时也对转轮内部压力进行计算与分析，通过将防蚀裙边从原机组的背面 裙边结构改为工作面裙边结构，能很好地起到防空蚀的效果。这些技术方案及措施已经 全部应用于电站的改造中，效果良好。 从机组改造后现场的运行情况可知，改造后的机组的运行效率得到提高，其综合性 能得到很大的改善，为电站创造了明显的经济效益，同时也表明本文基于 CFD 技术及采 用的改进升力法模型对转轮叶片进行改造是有效的。 关键词：轴流式水轮机；增容防蚀；改进升力法；数值模拟 Abstract There is a large part of Kaplan turbine built before 80s in 20 centuries in our country, their running stability is poor、cavitation damage is very serious、comprehensive performance is very low, with the development of modern turbine technology and widely application of CFD technology,it needs pay more attention to the technological innovation of Kaplan turbine, the improvement of the hydraulic performance, the reduction or improvement of the axial flow turbines cavitation,these problems need to be addressed imminently.In this paper, the axial flow turbines transformation and design about capacity and corrosion is studied by CFD ,which has great significance to improve the overall performance of the whole unit and the running stability. Based on this,the specific objects of study is the axial flow turbines transformation about capacity and corrosion in the Dujiangyan Shuangbo power station.there is a feasibility study about the axial flow turbines transformation and design about capacity and corrosion,it takes advantage of the power station existing hydraulic conditions and runner blade size to transform the original Kaplan units capacity and corrosion. By analyzing the hydra