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用于冷却塔的超低比转数混流式水轮机设计（Study on Francis Turbine with Super-low Specific Speed Applied in Cooling Towers）
超低比转数水轮机 冷却塔 数值模拟
2010/12/28
工业冷却塔的循环冷却水出口一般具有一定的富余水头（4~15m）。利用冷却塔的富余水头，开发一种超低比转数混流式水轮机，代替冷却塔中风扇电动机，可以达到节能的目的。结合冷却塔水轮机工作环境特点，进行了超低比转数混流式小水轮机全流道三维非定常数值模拟，重点对超低比转数小水轮机转轮叶片设计与优化。为了尽量减少水轮机尺寸，在结构设计方面提出金属梯形蜗壳和单列环形导叶。通过数值模拟对比分析确定最优性能的水...
混流式水轮机转轮优化设计的空化流计算（Cavitation Simulation of Francis Turbine Runner for Hydraulic Optimization Design）
水轮机 优化设计 空化流
2009/9/25
采用求解时均N-S方程，结合气液质量输运方程的两相流方法，在水轮机优化设计中进行转轮的空化流场分析。结果显示：在高水头下适当增加叶片包角，延长出水边，数值计算效率为94.7%，明显高于改型前的93.4%；叶片压力分布更为均匀，最优工况点的临界空化系数也低于改型前的0.03, 空穴区域减小，转轮的空化性能得到改善。计算结果与实验结果相符，为转轮的再优化设计提供了参考依据。
基于Pro/E的水轮机尾水管肘管部分的三维造型（3-D Modeling of Hydraulic Turbine Draft Tube Based on Pro/E）
水轮机 尾水管 CFD
2009/9/25
针对水轮机内部流场CFD数值模拟及工程实际制造需要，对弯肘型尾水管的三维造型进行分析与研究，发现常用的造型方法过程繁琐，且不便于修改流道也不易光滑。本文提出一种新的造型方法，不仅克服了常用方法的弊端，而且造型过程简洁直观、生成的型面平顺光滑，修改过程灵活，适应性强，可更精确地实现设计意图。经实例造型与CFD流场模拟验证，提出的方法不仅设计出的尾水管内部水流运动符合设计假定，其流场分布与理论分析相符...
在分析风力机制动数学模型的基础上，设计了柔性制动系统，搭建了半物理混合仿真实验台，并在实验台上进行了风力机柔性制动模拟仿真实验。实验结果表明，风力机正常停机时，柔性制动系统通过改变PLC的PWM输出控制高速开关阀通断时间，从而调节制动力，完成柔性制动过程，可以使叶轮转速下降平缓，风力机齿轮箱扭矩波动减小。 A soft braking system was designed based on th...
基于滑移网格的垂直轴风力机非定常数值模拟（Numerical Simulation on Unsteady Rotated Flow of a Vertical Axis Wind Turbine Based on Moving Meshes）
垂直轴风力机 滑移网格 多流管模型
2009/8/11
采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟，得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律，并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比，数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明，采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行非定常的数值模拟能够较好地反映流场特性。
三元件向心涡轮液力变矩器环面流线法设计（Torus Streamline Method Design of 3-element Centripetal-turbine Hydraulic Torque Converters）
液力变矩器 环面流线 厚度函数
2009/8/11
对三元件向心涡轮液力变矩器的设计方法进行了研究，提出了基于环面流线的设计方法。将流体质点在液力变矩器内部的运动看作为在环面上的曲线运动并可分解为轴面分量和周向分量，推导了轴面流线方程和环面流线方程。分析了叶片对于流线的影响，给出了流线型叶片厚度函数。将叶型骨线和叶片厚度函数相结合，得到了叶片表面的计算方程。研究结果表明，三元件向心涡轮液力变矩器的轴面流线和环面流线都比较接近抛物线。