消能锥形阀内部流动与模型试验研究.pdf

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1、学校代号10536学号13206030652分类号TV131.4密级公开全日制专业学位硕士学位论文消能锥形阀内部流动与模型试验研究学位申请人姓名喻哲钦所在学院能源与动力工程学院专业学位类别工程硕士专业学位领域动力工程校内导师姓名及职称李志鹏教授校外导师姓名及职称童成彪高级工程师论文提交日期2015年4月3日学校代号：10536学号：13206030652密级：公开长沙理工大学硕士学位论文消能锥形阀内部流动与模型试验研究学位申请人姓名喻哲钦指导教师李志鹏教授所在学院能源与动力工程专业学位领域动力工程论文提交日期2015年4月3日论文答辩日期2015年5

2、月23日答辩委员会主席鄂加强教授StudyonInternalFlowandModelTestofEnergyDissipatingFixedConeValvebyYUZheqinB.E.(XihuaUniversity)2013AthesissubmittedinPartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofScienceinpowerengineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLiZ

3、hipengApril3rd,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。研究成果除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。集体己经发表或撰写的成果作品对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担ｉ作者签名：３日期抑Ｔ年Ｘ月日＾难表１ｊ少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，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

4、，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ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。同时授，可＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文权中国科学技术信息研巧所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，年解密后适用本授权书。＾２、不保额左＂＂，（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）可：作者签名：日期年丈月日导师签名：醜：月日和４如护ｙ巧摘要消能锥形阀是一种特殊的流体机械，主要作用是消减水利水电工程中过大的出流能量，降低对下游水

5、工建筑及生态环境的影响，并对过流流量进行一定的调节。消能锥形阀内部流场情况复杂，内部结构设计的好坏直接影响其性能效果。本文目的在于优选出高效的消能锥形阀内部结构形式，分析不同内部结构消能锥形阀的流场情况，并对锥形阀的消能效果及过流能力进行探究。本次研究采用数值模拟计算与模型水力试验相结合的方法，利用数值模拟的方法进行消能锥形阀内部流场的数值模拟分析，并制作了锥形阀模型进行相同工况下的水力模型试验。通过数值模拟计算得到了不同内部结构消能锥形阀流场的压力速度分布及流线的变化情况，计算出了各工况下的消能率，并分析了不同内部结构消能锥形阀的消能效果。水力模型

6、试验则测量得了到不同工况下消能锥形阀的流量与进出口压力值，分析了消能锥形阀消能效果及过流能力，同时以试验结果对模拟计算精度进行了验证。论文得到以下几点主要结论。其一，认为内部结构为阀芯加环形锥形双孔套结构的锥形阀消能效果最优。其中锥形阀芯起到主要的消能作用，环形与锥形孔套均可进一步的提高消能锥形阀的整体性能效果。其次，在模拟与试验中均得出该型消能锥形阀存在有100%开度位置过流能力不佳的问题，通过探究认为可暂将85%开度设为运行时全开开度以优化对流量的调节能力。最后，认为内部结构为阀芯加环形锥形双孔套的消能锥形阀性能最优，且能满足水利工程对应工况下的

7、过流能力要求。关键词：CFD；试验；消能；内部结构；锥形阀IABSTRACTEnergydissipatingfixedconevalveisafluidmachinerywhosemainfunctionistodissipateoverlargeflowenergyinhydraulicandhydropowerprojects,andreduceitsimpactonthewaterworksandecologicalenvironmentalongthelowerreaches.Havingcomplexinternalflowconditi

8、ons,thevalve’sdesignofitsinternalstructurecandirectlyi