基于计算流体力学的抽水蓄能电站球阀过流特性研究

摘要

抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，又称蓄能式水电站。随着国内核电及风电、太阳能等清洁能源电站的投建，电网对调峰调频电源的需求趋于紧迫，国内抽水蓄能电站建设明显加速。作为抽水蓄能电站建设可行性研究阶段的一项重要工作内容，水力过渡过程调节保证设计，对于电站运行的安全性具有至关重要的意义。研究球阀参与过渡过程调节的安全性以及优化球阀、导叶协联关闭规律对于提高抽水蓄能电站建设的可靠性、确保已建成电站运行的安全性性具有重要意义。
　　为研究抽水蓄能电站球阀参与过渡过程调节，本文采用CFD方法，分别开展了球阀过流特性计算及分析、甩负荷球阀动水关闭过程受力计算及分析等研究工作，获得了球阀在各开度下对应的流量系数、局部阻力系数，以及动水关球阀过程球阀的受力情况。以上研究成果对于降低球阀设计开发费用，提高电站设计准确性，运行安全性具有重要的意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及其意义

1．2 国内外研究动态

1．3 课题研究内容

第二章 球阀过流特性及动水关闭过程受力理论分析

2．1 局部损失系数

2．2 流量系数

2．3 影响过流特性的因素

2．4 甩负荷球阀动水关闭过程相关分析

2．5 本章小结

第三章 计算流体力学(CFD)相关理论及方法

3．1 计算流体力学相关理论

3．2 计算流体力学研究方法

3．3 本章小结

第四章 球阀阀体及流场三维几何建模及网格划分

4．1 几何建模

4．2 网格划分

4．3 本章小结

第五章 球阀过流特性计算研究及分析

5．1 计算方案

5．2 局部阻力系数计算及结果分析

5．3 流量系数计算及结果分析

5．4 本章小结

第六章 动水关球阀过程球阀受力计算分析

6．1 稳态过程受力分析

6．2 暂态过程受力分析

6．3 本章小结

第七章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢