考虑三维粘性流场的水泵水轮机转轮流固耦合动力特性研究

项目名称： 考虑三维粘性流场的水泵水轮机转轮流固耦合动力特性研究

项目编号： No.50979044

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王正伟

作者单位： 清华大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 抽水蓄能电站在蓄能和保证电力系统稳定性中有着不可替代的作用，我国未来10年内蓄能机组装机总容量将增加3000万kW，而我国大中型抽水蓄能电站的水泵水轮机组主要依靠进口。水泵水轮机转轮在非定常水力激振力作用下，转轮的应力集中过大或动应力过大容易引起转轮裂纹破坏,转轮的动力特性是蓄能机组一系列关键技术研究中值得深入研究的内容。本申请开展水泵水轮机转轮流固耦合动力特性研究。首先对水泵水轮机全流道进行精确的三维流态数值模拟，揭示不同工况下的水力激振力的频率特性，然后进行非定常流动引起的叶片动应力全流固耦合特性分析，探讨转轮叶片运行时共振的可能性及动应力特性。深入探讨考虑粘性流场的转轮叶片流固耦合振动数学模型，并进行数值方法研究与实践，提出更为合理的转轮叶片流固耦合分析方法。这些研究成果将为高水头、大容量水泵水轮机转轮叶片的安全设计提供依据。

中文关键词： 水泵水轮机；转轮；叶片；流固耦合；动力特性

英文摘要：

英文关键词： Pump turbine；runner；blade；FSI；dynamic characteristics