混流式水輪機特性的數值模擬分析（簡體書）

本書以水輪機為主要研究對象，針對水輪機的性能進行了數值模擬研究。全書共分為7章：第1章介紹了水輪機的基本知識；第2章介紹了水輪機的數值仿真模型；第3章介紹了水輪機內部流場的穩態和瞬態模擬計算、內部固液兩相流動模擬計算和轉輪的流固耦合模擬計算；第4章對水輪機的內部流場進行了分析；第5章對水輪機的特性進行了分析；第6章針對水輪機的長短葉片轉輪的性能進行了分析第7章對水輪機的結構及性能進行了優化。

前言
第1章 緒論
1.1 混流式水輪機概述
1.2 混流式水輪機的應用與研究現狀
1.2.1 應用現狀
1.2.2 研究現狀
1.3 水輪機數值模擬
第2章 數值模擬計算理論
2.1 計算流體動力學概述
2.2 流體流動控制方程
2.2.1 連續方程
2.2.2 動量方程
2.2.3 能量方程
2.3 湍流模型
2.3.1 標準k-ε模型
2.3.2 重整化群k-ε模型
2.3.3 剪切壓力傳輸模型
2.4 有限元理論
2.5 模態分析理論
2.6 流固耦合數學模型
2.7 尾水管渦帶基礎理論
2.8 固液兩相流控制方程
2.9 飛逸工況控制方程
2.10 空化性能預估方程
2.11 本章小結
第3章 HL160-LJ-25型水輪機內部流動數值分析與葉片優化
3.1 基本參數
3.2 過流部件幾何模型的建立
3.3 計算域網格劃分
3.3.1 網格劃分方法
3.3.2 網格劃分過程
3.3.3 網格質量檢查及提高
3.3.4 流動計算域網格模型
3.4 內部流動數值計算與分析
3.4.1 內部流動數值計算概述
3.4.2 內部流動數值計算
3.4.3 全流道計算結果分析
3.5 轉輪結構靜力分析
3.5.1 網格劃分與載荷施加
3.5.2 靜力計算及分析
3.6 轉輪葉片的優化
3.6.1 設計工況下葉片的水力特性優化
3.6.2 葉片的適應性計算
3.6.3 水輪機的能量性能計算
3.7 本章小結
第4章 基於雙向流固耦合的HL259型水輪機轉輪特性分析
4.1 全流道模型的建立及網格劃分
4.1.1 轉輪域模型
4.1.2 蝸殼流體域建模及網格劃分
4.1.3 導水機構模型建立與網格劃分
4.1.4 尾水管流體域建模
4.1.5 水輪機內部流體各計算域及其網格
4.2 轉輪特性數值分析的兩種計算方法
4.2.1 兩種數值算法簡介
4.2.2 流固耦合數據傳遞模型的建立
4.2.3 非定常流場模擬及流固耦合計算
4.2.4 採用兩種數值模擬方法計算轉輪特性的結果分析
4.3 基於雙向流固耦合算法的轉輪特性分析
4.3.1 流場分佈情況分析
4.3.2 轉輪葉片力學特性分析
4.3.3 兩種數值計算方法的轉矩比較與分析
4.4 本章小結
第5章 HL240型水輪機固液兩相流動與飛逸工況特性分析
5.1 模型建立
5.1.1 建立三維實體模型
5.1.2 網格劃分
5.2 固液兩相流動模擬與磨損預估
5.2.1 固液兩相流模擬計算
5.2.2 能量特性分析
5.2.3 過流部件磨損分析
5.3 飛逸工況特性分析
5.3.1 飛逸工況模擬實驗
5.3.2 轉輪葉片特性分析
5.3.3 尾水管動力特性分析
5.4 本章小結
第6章 HLA520型水輪機長短葉片轉輪性能分析
6.1 模型建立與網格劃分
6.1.1 基本設計參數
6.1.2 計算域模型
6.2 能量特性計算與分析
6.2.1 數值計算
6.2.2 能量特性分析
6.3 空化特性分析
6.3.1 空化現象概述
6.3.2 水輪機中空化類型
6.3.3 水輪機中空化的危害
6.3.4 空化和空蝕性能分析
6.4 本章小結
參考文獻