冷却塔用超低比转速混流式水轮机的研究

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1、分类号学号学校代码密级硕士学位论文冷却塔用超低比转速混流式水轮机的研究学位申请人：章红雨学科专业：流体机械及工程指导教师：孙建平副教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonaFrancisTurbinewithSuper-LowSpecificSpeedAppliedinCoolingTowersCandida

2、te:ZhangHongyuMajor:FluidMachinery&EngineeringSupervisor:SunJianpingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方

3、式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日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，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：

4、年月日华中科技大学硕士学位论文摘要工业生产中冷却塔设备使用的风机电动机电能消耗量很大，并且冷却塔内循环冷却水一般都具有一定的剩余水头被浪费。通过对冷却塔设备工作环境进行分析，在深入研究传统发电用水轮机工作特点的基础上，借鉴传统发电用混流式水轮机的设计理论，通过数值模拟的方法开发出性能良好的新型混流式节能水轮机用于替代冷却塔风机电动机达到节能的目的。本文首先对冷却塔用水轮机的工作环境特点进行分析确定适用于冷却塔工作环境的水轮机型式为混流式。参照相近水头和比转速、性能优秀的转轮水力模型全流道的几何参数设

5、计出转轮的初始方案，并初步设计出固定导叶、蜗壳和尾水管等过流部件。然后对初步设计的水轮机进行全流道三维实体造型和数值模拟，并根据数值模拟结果对初步设计方案进行调整，直至水轮机运行的水头、效率等基本参数满足设计要求。最后，通过数值模拟计算最优方案水轮机在不同流量下水轮机水头、效率等的性能曲线。研究出的新型水轮机不仅可以节能，而且也为其他行业对富余能源的合理利用提供借鉴。关键词：冷却塔超低比转速优化设计数值模拟I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheconsumptionpoweroffanmo

6、torinindustrialcoolingtowerisverylargeandthereisusuallyacertainsuplusenergywastedinthecirculatingwater.Throughtheanalysisoftheenvironmentthatthecoolingtowerworkin,withfurtherstudyofcharactersticsinthetraditionalpowergenerationturbine，andreferencetotrad

7、itionaldesigntheoryoffrancisturbine,anewgoodperformanceturbineisdevelopedtoreplacethecoolingtowerfanmotorbythemethodofnumericalsimulationtoachievethegoalofenergysaving.Thesuitableturbinetypeincoolingtowerisdeterminedmixed-flowthroughtheanalysisofworkin

8、genvironmentcharacteristics.Thenthegeometricparametersofrunneraredesignedaccordingtothegeometricparametersoftheflowchannelofthehydraulicmodelthathassimilarheadandspecificspeedaswellastheexcellentperformance.Andflowpartssuchasfixedguidev