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真空泵机组逆向设计理论

时间:2019-07-19 浏览:
           真空泵机组针对水泵水轮机效率普遍较低这一问题,借鉴低比转数混流式水轮机的叶片设计理论,对一给定参数的水泵水轮应用水轮机逆向设计理论真空泵机组对水泵水轮机进行水力设计、三维造型和ICEM网格划分;通过建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S时均方程等控制方程组,利用标准k-ε湍流模型来封闭方程组,采用有限元体积法进行离散,离散方程的压力-速度耦合处理采用压力耦合方程组的半隐式(SIMPLEC)算法对水泵水轮机进行数值计算,得到其内流场流动特性,与试验的水泵和水轮机工况下压力分布对比分析,预测了水泵水轮机在设计工况下的转轮效率.数值模拟结果表明,基于逆向设计理论设计的水泵水轮机工况的最优效率可以达到91%,水泵工况最优效率达到82%,充分说明应用逆向理论设计方法对水泵水轮机的设计。
 
          真空泵机组可以兼顾水泵工况和水轮机工况在较优的情况下运行.抽水蓄能发电站是一种特殊的水电站,它是根据能量的转换原理而工作的,利用午夜时系统电力负荷谷时的多余容量和电量,通过电动机水泵将低处下水库的水抽到高处的上水库中,将这部分水量以位能形式储存起来,待早晚电力系统负荷转为高峰时,再将这部分水量通过水轮机发电机发电,以补充不足的尖峰容量和电量,满足系统调峰需求,如此不断循环工作[在国外,从最早的原始装置算起,抽水蓄能机组已有近百年的历史,目前,抽水蓄能技术发展最快的国家是美国和日本.近年来,随着国内水力资源开发步伐的加快,抽水蓄能站的建设越来越受到重视,但是人们对抽水蓄能电站的效益认识得比较晚,认识的程度不够深.1980年,兰州理工大学齐学义老师做了可逆机转轮水力设计的初步探讨,提出逆向设计理论2003年,华中科技大学刘伟超做了可逆机转轮的CFD设计.2005年,清华大学杨琳做了可逆机全三维逆向设计方法的研究。
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