水斗式水轮机斗叶内固液两相流动的研究

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1、？，？分类号密级ＵＤＣ硕ｉ学位论文水斗式水轮化斗叶巧固液两相流动的研究作者姓名：宿惟：学科：、专业流体机械及工程，学号：２１２０１２０８０７０４００４ａ—指导教师：宋文武完成日期：２０１５年４月＾逆聲；．＾，，０＾；ｗｖ，西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明，是本人在导师的措导下进行研究：所呈交的学位论文工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己

2、经发表的研究成果，也不包含其他己申请一学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：．指导教师签名、曰、‘曰期：＞０Ｌ期：＞７寺（Ｕ．＾／若，西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家，有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允

3、许论文被查阅和借阅西＾Ｌ华大学可！乂将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可义采用影巧、缩印或担描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守化规定）学位论文作者签名：指导教师签名：喃也、日期：．／、／日期＝＞ＡＪ名．ClassifiedIndex:西华大学硕士学位论文UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationAStudyofSolid-LiquidtwophasesflowonInnerBuckets

4、ofPeltonTurbinesCandidate:SuWeiMajor:FluidMachineryandEngineeringStudentID:212012080704004Supervisor:WenwuSongApril2015西华大学硕士学位论文摘要在水轮机的发展历史过程中，反击式水轮机优先于冲击式水轮机，这是因为反击式水轮机运行水头低，转轮设计相对简单，反之冲击式水轮机使用水头较高，设计及运行相关技术难度大。在冲击式水轮机水流运动中，存在着水头损失、射流、碰撞、干涉等复杂的运动过程，在

5、实际运行中水流中还含有不同浓度和不同大小的泥沙颗粒，所以导致冲击式水轮机的磨损因素有很多，主要包括疲劳磨损，泥沙磨损和气蚀破坏等等。因此本文致力于泥沙颗粒在水斗内部的流动状态的分析和研究，以探讨冲击式水轮机水斗内部泥沙磨损以及对减少泥沙磨损的策略提出针对性的设想与建议。本文首先介绍了射流的基本理论、流场中泥沙颗粒运动的受力分析理论以及泥沙颗粒与固体碰撞的相关理论，然后通过UG建立水斗模型，利用ANSYSICEM软件进行划分网格，最后利用Fluent软件进行数值模拟分析，最终得到泥沙颗粒在水斗内部的流

6、动状态。冲击式水轮机斗叶内壁面的冲蚀磨损，主要由泥沙颗粒直径、浓度和冲击速度共同影响决定。在进行数值模拟分析时，本文设置了泥沙颗粒粒径、颗粒速度两个变量，分别计算了：（1）在相同的颗粒速度和颗粒浓度下，颗粒粒径的变化对颗粒流动状态的影响；（2）在相同的颗粒粒径和颗粒浓度下，颗粒速度的变化对颗粒流动状态的影响；最终得到泥沙颗粒粒径和颗粒速度两个因素对颗粒流动状态的影响。关键词：冲击式水轮机；泥沙磨损；数值模拟；颗粒流动；I水斗式水轮机斗叶内固液两相流动的研究AbstractInthehistoryof

7、thedevelopmentprocessoftheturbine,comparedtothereactionturbines,Peltonturbinesoperateinhigherhead,anditsrelatedtech.nologyofdesignandoperationismoredifficult,soitsdevelopmentgenerallylagsbehindthereactionturbines.InthePeltonturbine,theflowprocessisvery

8、complex,includingthepressureloss,secondaryflow,jet,sheetflow,spray,instabilityandcomplexinteractionofthevariouscomponents.Intheactualoperation,theflowcontainssandparticlesofdifferentconcentrationsanddifferentsizes,sotherearemanyabrasion