船舶流体动力系数与频率响应计算

利用拉普拉斯变换技术及优化方法对船舶运动的试验衰减曲线进行分析处理，提 出了计算船舶流体动力系数及频率响应的新方法，与既往的方法比较将更加合理， 并且方法简单易行，误差较小．可同时求出各个频率下的流体动力系数及运动频率响 应。与试验结果及其他理论方法比较，针算结果是令人满意的。     

水轮机全蜗壳圆形断面的水力优化设计方法

针对目前水轮机蜗壳常规水力设计方法中存在的不足,合理划分水轮机蜗壳内水力损失的组成,建立水轮机蜗壳内的水力损失计算模型,改善水轮机蜗壳的水力性能.以水轮机蜗壳的水力损失为目标函数,以沿水轮机蜗壳周向断面的速度矩分布规律为设计变量,对水轮机蜗壳进行优化设计.通过实际编程计算证明,采用变速度矩法设计出的水轮机蜗壳达到了减少水力损失,提高水轮机蜗壳水力性能的目的.     

水轮机抗磨蚀金属材料的优化设计

对抗磨蚀金属材料的基础研究表明,在10种常用结构材料的金属中,以钨、钴、铬的抗气蚀性最佳;生产应用研究结果表明,钨系材料中的火焰喷焊WC-M硬面陶瓷材料,铬系材料中的电镀稀土铬硬面材料,钴系材料中的等离子喷焊CoCrWC硬面材料,都是抗磨蚀性能较优,成本较低,并可进入工业应用的水轮机抗磨蚀结构材料。     

基于CFD灯泡混流式水轮机转轮水力设计的研究

将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理,并采用CFD软件辅助进行了流网划分、流线绘制、轴面速度的计算及其曲线的绘制.在模拟内部流场的基础上,对90米水头段的转轮进行了水力设计与转轮型线的绘制,为水轮机转轮的水力设计提供了进一步的研究方法.     

ExcelVBA在水利工程计算中的应用

水利计算中的计算公式通常都比较复杂,使用常用的Excel可以帮助我们完成一部分自动计算工作,配合自带的VBA进行少量的编程,更将为工作带来极大的便利,本文重在阐述EXCELVBS在水利工程中的应用。     

水轮机转轮的有限元计算及裂纹分析

着重介绍水轮机转轮有限元计算的力学模型和计算结果，给出裂纹分析试验的主要结果，最后找出转轮出现裂纹的原因。     

水轮机尾水管涡带诱发的转轮横向激振力计算

针对引起水轮机机组振动最主要的振源——尾水管涡带,建立了一种计算水轮机转轮轴系横向激振力的可行性方法。通过对尾水管涡带对转轮流场影响方式和前人试验、数值结果的调查研究,建立了转轮出口延伸处涡带对转轮内流体的扰动简化模型,将这种涡带扰动流场作用于转轮三维紊流流场计算模型上,最终计算得到了不平衡横向激振力,可以作为轴系分析的已知外力,为水轮机轴系动力分析提供必要的数据。     

贯流式水轮机桨叶涡动力学优化设计

为了优化贯流式水轮机桨叶的叶型,引入边界涡量动力学理论。对初始设计的导叶和桨叶叶型进行全流道三维湍流模拟,分析了桨叶表面上边界涡量流分布状态,找到了局部流动不良的部位。通过调整设计中给定的速度矩分布规律,对桨叶叶型进行优化。叶型改进后,桨叶轮毂附近和进口边附近边界涡量流分布明显改善,转轮效率提高。计算表明:桨叶表面上边界涡量流分布状态更有效地反映了转轮的流动性能,能够为叶型优化提供可靠的依据。     

EXCEL在渠道水力计算中的应用

通过EXCEL工具,采用数值计算的理论进行渠道水力计算,可为工程设计、施工提供简单、可靠的计算方法。     

水轮机水力稳定性的分析

根据收集国内外水轮机水力稳定性资料 ,分析了引起水轮机水力不稳定性的因素 ,并结合实例分析可能引起的危害 ,最后提出了解决问题的方法和建议     

HL310水轮机尾水管的优化设计

采用正交试验法,结合CFD数值计算方法,对HL310水轮机尾水管进行优化设计.提出一种新的造型方法,从改变尾水管断面形状入手,对繁复的传统设计方法进行改进,选用尾水管的几个主要几何参数为试验因素,以压力恢复系数为指标进行正交试验.通过CFD数值计算与试验结果对比分析,确定出最优试验方案.该方法简捷可行,设计效果较佳,不...     

以CFD方法研究液压集成块设计策略

为使设计的液压集成块具有良好的通流品质,运用计算流体动力学(CFD)方法研究了其流道内部的流动特性.研究结果表明,孔道的布局及连通关系设计对块体性能优劣产生重要影响.在布局上具有相似性的孔道连通结构,应优先选择同面或邻面的布局方式;为提高孔道通流品质,根据工艺孔道结构与流道压降之间的关系,提出满足结构需求前提下缩短工艺孔道长度、增大孔径的优化设计方向,并通过计算低雷诺数局部阻力系数对直角转向的性能品质影响进行直角转向优化设计.从性能角度确立了集成块结构优化设计策略,为液压集成块性能约束与结构约束相结合进行全局性寻优设计奠定了基础.     

水轮发电机组闭环开机特性仿真及优化

针对水轮机转轮叶片裂纹现象,从水轮机调速器的开机规律对转轮的影响角度出发,建立计入非线性环节的电液随动系统模型和基于模型综合特性曲线的水轮机模型,分析按一段直线规律变化的闭环开机特性,提出了考虑水轮机工作水头偏差等因素的综合性能指标,并基于该指标对某水电站机组开机过程进行仿真优化。结果表明,按综合指标优化得到的闭环开机过程有优越的动态性能,减少了开机规律对转轮的影响。     

运用AutoCAD和Excel辅助水轮机的水力设计

利用AutoCAD和Excel软件探讨实现水轮机水力设计的技术方法.传统的工程设计方法存在着重复的数据计算与绘图,工作量大、效率低,精度差和周期长的缺陷,若采用先进的设计方法,其性能还有进一步提升的空间.利用AutoCAD和Excel软件可以实现混流式转轮轴面流道、轴面流线和轴面截线的绘制,以及蜗壳的辅助水力设计等.该方法可以提高设计精度和水力模型的性能,缩短水力模型的开发时间,降低成本与设计人员的劳动强度.     

全蜗壳的非圆形断面水力设计及其CFD分析验证

针对水轮机全蜗壳常规水力设计方法中存在的不足,对蜗壳中水流遵循速度矩为常数规律运动的非圆形断面水力设计进行分析,利用数值计算方法,使蜗壳尾部圆断面内的水流遵循速度矩为常数的运动规律,而无需转换成椭圆断面,从而完善蜗壳非圆形断面的水力设计方法.经实例设计与CFD流场模拟分析验证表明,采用文中所提出的非圆断面设计方法设计出的蜗壳,水流运动基本符合设计假定,其流场分布与理论分析相符合,设计出的蜗壳流道平顺光滑,流态分布良好.     

水轮机选型设计数据库的创建与管理

针对目前水轮机选型设计工作繁琐、效率低且设计质量差的问题,探讨水轮机选型设计软件包的开发,详细阐述软件包开发中的数据处理和数据库的创建与管理.根据选型所需数据特性和功能对数据库结构进行模块划分,采用离散与回归拟合的方法对水轮机模型综合特性曲线进行数据处理,从而在Microsoft Access环境下创建水轮机选型设计数据库.实例计算验证该数据库完全满足水轮机选型设计软件的需要,并大大提高了水轮机选型设计的速度与质量.     

海上风电机的抗台风设计

风电机组的制造成本和使用寿命取决于运行中的疲劳载荷、极端载荷和设计所依据的标准。目前,设计风电机组依据的大都是以欧洲环境特征为背景的标准,不加考虑地在台风地区使用会增加风险或制造成本。只有充分认识台风的气候特征和对风电机组的破坏机理,综合考虑,才能设计制造既能抗台风又能确保项目经济可行的风电设备。     

Computer Simulation of Turbulent Flow through a Hydraulic Turbine Draft Tube

Based on the Naviev-Stokes equations and the standard κ-ε turbulence model, this paper presents the derivation of the governing equations for the turbulent flow field in a draft tube. The mathematical model for the turbulent flow through a draft tube is set up when the boundary conditions, including the inlet boundary conditions, the outlet boundary conditions and the wall boundary conditions, have been implemented. The governing equations are formulated in a discrete form on a staggered grid system by the finite volume method. The second-order central difference approximation and hybrid scheme are used for discretization. The computation and analysis on internal flow through a draft tube have been carried out by using the simplee algorithm and cfx-tasc flow software so as to obtain the simulated flow fields. The calculation results at the design operating condition for the draft tube are presented in this paper. Thereby, an effective method for simulating the internal flow field in a draft tube has been explored.     

全三维优化技术在IC动力涡轮设计中的应用

采用全三维优化设计技术对间冷循环燃气轮机动力涡轮进行了优化设计。在一维优化、S2流面优化设计的基础上,应用多级局部优化进一步提高总体性能,联合采用人工神经网络和遗传算法对各列叶栅进行三维局部优化,流场计算采用全三维粘性流N-S方程求解,通过优化设计,调整了级的载荷分配,改善了叶片的载荷分布,重新设计的涡轮效率较原型提高了1%。     

三维湍流流动计算在混流式转轮水力设计中的应用

根据实际工程的需要,对需在某具体水力参数下工作的水轮机转轮通过CFD的手段进行了转轮水力模型的设计与开发.设计过程中,基于RANS方程,采用标准k-ε湍流模型和有限体积法,对转轮内部的流动状态在某具体水力参数(含特征工况点)下,进行了全三维粘性流动的数值模拟;依据各工况下的模拟结果和分析其流态与流场分布情况的基础上,对初始设计出的模型转轮的翼型和叶片几何形状、尺寸做了进一步修正、改进;经性能预估验证,得到了水力性能良好的新的混流式转轮水力模型.文中采用结构和非结构化网格相结合的划分方法,不仅可行,而且还提高了网格质量和计算精度;用叶片正背面压力差表示叶片上压力分布的变化规律,可以更清晰地反映出叶片的作功情况.