一、混流式水轮机的水力稳定性问题（论文文献综述）
陈旻甲[1]（2021）在《混流式转轮出口流场结构与尾水管压力脉动特性的关联机理研究》文中进行了进一步梳理尾水管涡带不仅是水力机组产生振动的重要因素之一,同时也被认为是严重影响水轮机工作效率的一个重要因素,因此,研究尾水管压力脉动特性与转轮之间的协联关系有着重要的价值。本文对一个高水头混流式水轮机进行了数值模拟,分别的计算了在开度6,开度10以及开度14工况下的数值计算。本文的研究内容与结论如下:（1）在模型实验中,通过安装传感器的方式来获取压力脉动时域信号,获取信号的位置由顶盖上下游、尾水管锥管段上下游以及尾水管弯肘段上下游处。对获得的时域信号进行CEEMD分解后进行分析,结果表明,尾水管内压力脉动相对幅值随导叶开度的增大整体上呈现递减的趋势。顶盖处的振幅要大于尾水管内锥管与肘管段的振幅,且在开度6条件下,振幅要明显大于开度10和开度14的工况;当为小开度流量工况时,测点的振动主频整体随着水头的增大呈现下降趋势;当开度逐渐增大时,测点的振动主频整体随着水头的增大呈现上升趋势。（2）在导叶开度变化的过程中,为了更加准确地获悉水轮机各过流部件的大小分布情况。以熵产理论为基础,分析了各流道元件能量损失的位置和大小,研究了能量损失产生机理、转轮出口速度场变化与尾水管压力脉动分布之间的关系。计算结果表明:熵产值的变化与转轮出口速度场分布、尾水管压力分布存在着显着的联系。通过分析个部件流场局部熵产率分布的变化情况,可以得出锥管与肘管处的熵产率比尾水管其他部位高,且越靠近转轮出口处的熵产率越高。（3）由数值模拟计算结果分析发现,随着导叶开度增大,转轮出口面轴面速度场的低速区面积逐渐减小,导致尾水管直锥段的涡带生成面积逐渐减小;转轮出口面的其他区域轴面速度逐渐增大,同时尾水管直锥段压力脉动逐渐也增大。在尾水管内部,直锥段的压力脉动变化比弯肘段的压力脉动变化更为剧烈,随着导叶开度的增大,转轮出口面中心处的压力数值呈现递增趋势,尾水管内部流动流速较大的区域从弯肘段逐渐向尾水管入口偏移。总结得出,转轮出口流场的低速区面积大小影响着涡带的大小,转轮出口流场其余区域的速度大小与尾水管内的压力脉动大小呈现正相关关系。
宛航[2]（2021）在《采用轮缘翼前置叶片设计理念改造转轮的探讨》文中指出对于投运多年的水电站,机组在运行过程中普遍暴露出效率低、水力稳定性差等问题,加之受当时的设计、材料、工艺等多方面因素影响,设备老化问题日趋严重,给设备的安全稳定运行带来严重威胁,现阶段提升水轮机的水力性能主要通过技术改造更换水轮机转轮和导水机构或切割叶片出口边来实现。常规的转轮改造方法是选用型谱中出力更大的转轮匹配原有流道实现提升机组出力,但是近年来数值模拟技术在水力机械优化设计中广泛应用,为水轮机的增容改造提供新的思路和方向。本文以国内某小型水电站混流式水轮机为研究对象。受电站委托,在仅更换转轮的情况下提升水轮机的效率水平和出力能力,并尽可能减小机组振摆值。经过水力参数的探讨和设计理念的研究,最后决定对转轮采用重新设计流道、减少叶片数、装载轮缘翼前置叶片的改型方案。本文先利用ANSYS WORKBENCH里面的组件BLADEGEN-TURBOGRIDCFX对转轮进行单流道设计计算,在较短的时间内找到叶片的具体优化方向,通过单流道的反复计算后初步确立了转轮叶片的三维模型,然后在全流道数值模拟中进一步调试最终确立了叶片的三维模型。然后分别对原型水轮机及优化后的水轮机展开全流道数值计算,验证新转轮与原有流道之间的匹配关系并分析对比改造前后水轮机水力性能。通过十个工况的数值计算,证明了替换轮缘翼前置叶片转轮的水轮机组有更好的水力性能,改造后转轮内的水力损失远远小于改造前转轮的水力损失,且改造后转轮的水力损失随着导叶开度的增加持续减小,当导叶开度为106.0mm时,转轮内水力损失为3.34%,水力损失的降低就能提高机组的能量利用率。除小流量工况,改造后的水轮机效率略低于原水轮机外,改造后水轮机组在其它开度的新机组无论在出力和效率都有了较大幅度的提升。原型机组的最优工况下,效率为87.04%,出力为1795.49k W,新式机组在该工况下效率为90.81%,出力为2087.53k W,效率提升了3.77%,出力提升了16.27%,但因为转轮的更换,新式机组的最优工况已向大流量偏移,新式机组的最高效率为92.98%,出力为2755.43k W,在此开度下,原型机组的效率为85.07%,出力为2139.06k W,此开度下新机组比原机组在效率上提高了7.91%,出力提升了28.81%。在导叶开度较大情况下,轮缘翼前置叶片的压力分布,速度矢量情况,以及转轮内部流线的运动状态较原来转轮都要更加的顺畅、有序。改造后转轮的使用,大大改善了混流式水轮机组的内部流动状态,并且明显提高了该机组在非设计工况的效率特性。
冯金海[3]（2021）在《混流式水轮机偏负荷运行工况稳定性研究》文中提出为消减随机间歇能源对电网不稳定性影响,水电将从基础负荷角色转型成为高度灵活可调节能源,这就会使得更多混流式水轮机组常态化运行于偏负荷工况以平衡电网参数。偏负荷工况运行下水轮机机组,将会面临动态负荷不平衡问题,受到高幅值压力脉动、强烈水力振动、高分贝诱导噪声等威胁。随着水轮机设计、制造水平提高与材料进步,混流式水轮机应用由低比转速向高比转速甚至超高比转速迈进。高比转速水轮机运行高效区相对较窄、机组出力容易产生失稳状况。为响应外部电力能源规模化发展和技术进步,这就对高比转速水轮机提出了实质性进步要求,不但要具有较高效率,而且要具有较好稳定性和可靠性。本着保障高比转速混流式水轮机组在新形势下能够安全高效运行目的,本文基于流固耦合理论、熵产理论以及本征正交分解理论,通过计算流体力学数值仿真方法,从水轮机结构、能量和流场等角度出发,详细分析了偏负荷运行工况下高比转速混流式水轮机结构、能量和流场失稳规律和机理。本论文主要包括以下几个方面:（1）基于流固耦合理论,以负荷为变化参数,研究混流式水轮机转轮结构在偏负荷运行工况下结构特性,分析不同负荷工况下转轮结构应力、变形等结构强度评估关键问题,探究不同负荷工况转轮结构预应力模态和湿模态,分析转轮结构固有频率和共振振型变化规律。所得结果可为高比转速水轮机机组健康运行提供理论参考。（2）基于熵产理论,对偏负荷运行工况下混流式水轮机内部能量损失进行系统研究,定量分析偏负荷运行工况下混流式水轮机内部不同区域能量损失特点,精确捕捉混流式水轮机产生水力损失的具体位置,实现对偏负荷工况下混流式水轮机能量稳定性精准预测。所得结论可为混流式水轮机优化设计和拓宽高比转速混流式水轮机高效区提供一定理论支持。（3）基于快速傅里叶变换,针对混流式水轮机柔性运行过程负荷变化,研究不同负荷工况蜗壳、转轮及尾水管等关键部位压力脉动规律,分析压力脉动与转频、叶频以及倍频之间耦连机理,从静压、湍动能和涡量等角度,探究影响偏负荷工况混流式水轮机流场失稳规律。所得结论可为混流式水轮机偏负荷工况柔性运行过程降低水力激振提供一定理论指导。（4）基于涡动力学原理,针对混流式水轮机柔性运行过程负荷变化,分析不同负荷工况下尾水涡带演化机理。基于本征正交分解理论,对尾水涡带进行模态分解,探究偏负荷工况尾水涡带相干结构,捕获不同尺度涡演化规律。所得结果可为混流式水轮机柔性运行过程消减尾水摆动,改善混流式水轮机全流道流态失稳提供相关建议。
毛息军[4]（2021）在《复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究》文中提出水轮发电机组在强大且复杂的水力、电场和磁场等因素的共同作用下,将产生十分复杂的振动,进而给机组自身的安全稳定运行带来巨大的安全隐患。尤其是机组运行在非设计工况下时水流激励还具有显着的非平稳特性,导致机组的振动变得更加复杂,并且加之机组每个单元之间不可避免地存在着相互联系、互相影响的关系,使得水轮发电机组在运行中还常常表现出一些难以解释的异常行为。因此,为了提高水轮发电机组运行的安全性、稳定性和可靠性,开展在复杂水流激励影响下机组的动态特性及其运行可靠性问题的研究工作是十分必要的。本文主要内容包括:首先,考虑轴承系统对机组的影响把机组主轴系统简化为集中参数模型,引入发电机气隙磁场能,采用平板壳单元模拟机组的转轮叶片,综合运用刚体动力学和弹性动力学相关理论建立水轮发电机组集中参数-有限元混合动力学一般模型,然后由拉格朗日方程推导机组动力学方程表达式。其次,通过分析不同工况下水轮发电机组的水流激励特性,基于虚拟激励法构建适用于模拟不同工况下作用在水轮发电机组上的随机水流激励的数学模型,再根据所建立的水轮发电机组集中参数-有限元混合动力学模型,应用随机振动理论探明不同工况下机组的动力学特性,揭示机组振动特性与结构参数、材料参数、水力参数之间的内在关系,并通过实例对不同工况下的水流激励特性和机组动力学特性进行分析,为研究机组的运行可靠性奠定理论基础。然后,根据水轮发电机组各部位的振动幅值应控制在一定限值之内的安全可靠运行准则,构造各部位振动的极限状态控制方程,应用首次超越可靠度理论,分别建立额定负荷工况、部分负荷工况和超负荷工况下水轮发电机组的可靠性模型,在此基础上建立复杂工况下水轮发电机组可靠性综合评估模型。最后,通过实例探究机组运行可靠性与各结构参数、材料参数、水力参数之间的内在关系,并运用Monte Carlo Simulation（MCS）法对所建可靠性模型的可行性和有效性进行验证。
孙龙刚[5]（2020）在《混流式水轮机部分负荷涡流特性研究》文中研究指明随着间歇性可再生能源在电力市场中比例的上升,水电机组无疑将会面临更为艰巨的调峰调频任务,水轮机必将更加频繁地运行在部分负荷工况以平衡电网参数。尾水管涡带及叶道空化涡是混流式水轮机部分负荷工况下出现的两种典型空化涡流现象,涡结构的演化使水轮机不可避免地经历动态负荷不平衡,所诱发的强烈压力脉动具有更加繁杂的频谱构成,严重制约水轮机高效、稳定运行。本文以混流式水轮机部分负荷工况涡流不稳定特性为目标,采用高精度数值模拟技术和可视化试验方法,对尾水管涡带、叶道空化涡的时空演化特性及其对压力脉动的影响进行了数值和试验研究。获得的主要结论如下:（1）基于等压面法、Q准则、λ2准则、Ω准则和Liutex准则对混流式水轮机部分负荷下的涡流结构形态进行识别研究并评估其适用性。研究表明,由于Q准则和λ2准则过度考虑剪切变形,其能有效识别由惯性力主导的尾水管涡带形态,但在受粘性力影响较大的叶道空化涡的形态识别上精度不高,而Ω准则和Liutex准则均能准确地辨识出这两种涡流结构,提高了水轮机内部涡流结构演化发展的预测精度。（2）基于空泡体积时频分析,研究了涡流结构在水轮机内的相对位置、强度变化以明确其时空演化特性。研究发现,尾水管涡带及叶道空化涡工况下的空泡体积均做低频、周期性脉动,前者脉动频率为转频的0.3倍,后者为转频的1.0倍至1.5倍。尾水管涡带涡强度较高时,涡体积改变伴随着涡带的收缩和拉伸运动。叶道空化涡在转轮内的演化是一个显着的初生、发展、局部溃灭以及再生成的动态循环过程,涡结构总是附着在转轮上冠面,空泡的溃灭主要发生在叶片出水边与转轮下环面相交处,易引起流动参数的剧烈变化并影响水轮机的水力性能。（3）通过求解描述涡与空化耦合关系的相对涡量输运方程,发现方程中的拉伸扭曲项及科氏力项对湍流场中的涡量生成有较大贡献,膨胀收缩项及斜压矩项仅影响空化发生区域处的涡量分布,研究明确了水轮机内部涡量生成的物理机制。通过分析转轮内的流动拓扑,发现转轮叶片吸力面上的摩擦线在下环附近发生由流向转为展向的剧烈突变,形成明显的分离线并引起下游流体向分离线汇聚,表明部分负荷工况转轮进口冲角变化引起转轮上冠面上的流动分离是叶道空化涡形成的重要原因。（4）通过压力脉动的时域及频域分析,明确了涡流时空演化对水轮机水力振动的影响。分析表明,尾水管涡带及叶道空化涡的动态演化显着提高了水轮机内的压力脉动幅值。叶道空化涡不仅对整个计算域内的压力脉动分布有全局性影响,并且局部放大了转轮叶片吸力面的压力脉动幅值。进一步研究表明,转轮下环附近脉动幅值的提高是由于涡结构尾部的溃灭和再生成所致,而上冠附近幅值的提高则同时受空泡溃灭和强烈流动分离的影响。（5）基于空化一维理论和三维湍流数值计算建立了空化结构与不稳定压力脉动瞬态特征的关联。研究发现,尾水管涡带及叶道空化涡工况下的瞬态压力脉动信号与发生空化时的空泡体积二阶导数成正比,揭示了空泡体积的时空演化是诱发高幅值压力脉动的根本原因。进一步提出一种水轮机补气的措施成功抑制了转轮内涡结构的发展,改善了水轮机内部的流动分离、能量耗散以及压力脉动强度。
罗兴锜,朱国俊,冯建军[6]（2020）在《水轮机技术进展与发展趋势》文中研究说明水轮机作为水电能源开发的核心机械装备,其性能的优劣决定了水电能源的开发利用率。在现代科技进步的推动下,水轮机技术也取得了长足发展。我国水轮机技术的发展经历了引进、吸收、消化和再创造的过程,特别是近20年的快速发展使我国水轮机技术总体上达到国际先进水平。本文在全面综合国内外水轮机领域研究成果的基础上,以近20年来水轮机技术领域所取得的主要研究进展为重点,分水轮机水动力学基础、水轮机过流部件的优化设计理论及新型水轮机研制三部分对水轮机技术进展进行了综述,探讨了部分研究领域中存在的问题,并对水轮机技术的发展趋势进行了总结和展望。
唐正强[7]（2020）在《混流式水轮机叶道涡试验及数值研究》文中研究指明在偏工况下,叶道涡是转轮叶片进口冲角过大和转轮内部狭长弯曲流道的综合作用而产生。当混流式水轮机在偏离设计工况下运行时,水流会在转轮上冠进口处发生二次流和脱流,在转轮下环出口处可以看到有一连串的涡束流出,这一连串的涡束就是叶道涡。转轮流道内出现叶道涡时,可能对叶片诱发空化空蚀;叶道涡发展到一定程度时会引发水轮机组和相邻混凝土构件的水力振动。本研究采用CFD技术对混流式水轮机内部流动进行数值计算与分析,分析转轮流道内叶道涡的初生与发展以及叶道涡引起的压力脉动,应用PIV技术对混流式水轮机内部流动进行测试,分析混流式水轮机内部流场的流动形态。通过对叶道涡初生工况和发展工况的流线图、湍流动能图以及叶道涡压力脉动进行分析,研究混流式水轮机叶道涡的流动特性及其影响。主要研究内容如下:1、对测试用的水轮机蜗壳、导叶、转轮装置进行了局部改装设计成具有透明观察窗,适用PIV系统对转轮内部流场的试验测试。2、利用PIV view 3C软件和Tecplot软件,处理试验数据,得到了转轮流道内部流场的流线图,观察和比较了叶道涡初生现象和叶道涡发展现象。3、结合试验水轮机的设计资料,对水轮机应用UG软件进行了全流道三维建模,并借助ICEM和Turbogrid分别对三维模型进行了网格划分。4、采用SST湍流模型,应用CFD软件对试验水轮机全流道进行定常与非定常的分析计算,定常计算主要分析转轮区域的流线图、湍流动能云图、压力分布图、速度分布图,以及叶片的压力分布图和对应叶片的压力数据等;非定常计算主要分析叶道涡的压力脉动。
吴子娟[8]（2020）在《活动导叶分布圆直径与下环间隙对混流式水轮机性能的影响》文中指出对于混流式水轮机,活动导叶与固定导叶以及转轮的相对位置直接影响导水机构和转轮内部流动,转轮间隙内的泄漏涡、泄漏流等复杂的湍流也极易对水轮机的性能与稳定性产生影响。本文以文泾水电站型号为HLX180-LJ-145的混流式水轮机为研究对象,采用CFD技术,基于N-S方程、SST湍流模型与Zwart空化模型,提出5种活动导叶分布圆直径方案与5种下环间隙方案,考虑了不同工况,对各改造方案下机组的能量特性、空化性能、水力稳定性进行比对,找到转轮与其他过流部件的最优匹配。该研究取得的成果在水轮机技术改造中具有可实施性,对水轮机的结构设计具有一定的参考价值。相关研究成果包括:1)对于本文研究的混流式水轮机,D0/D1（活动导叶分布圆直径/转轮直径）变化范围为1.12～1.15时,水轮机的效率随活动导叶分布圆直径的增大呈递增趋势,活动导叶与转轮的能量损失随活动导叶分布圆直径增大而减小。引入Zwart空化模型对混流式水轮机全流道进行数值计算。可以发现:同一流量工况下,增大活动导叶分布圆直径,转轮叶片表面的空泡数量与体积均减小,机组的空化性能得到提高。2)通过非定常计算研究了活动导叶与转轮之间的无叶区压力脉动产生机理与变化规律,发现当机组在设计工况与0.6Qd共2个流量工况下运行时,增大活动导叶分布圆直径,可以减弱活动导叶与转轮流域的动静干涉作用,降低活动导叶与转轮之间无叶区的压力脉动幅值,提高机组运行的水力稳定性。3)当机组在非设计工况运行时,下环间隙增大,水轮机效率下降。间隙泄漏量随下环间隙增大而增大,间隙内水流平均流速、漩涡强度均随着下环间隙的增大而增大。4)通过提取间隙内部、无叶区以及转轮叶片表面监测点的压力脉动结果进行分析可知,间隙内部与无叶区监测点压力脉动幅值随下环间隙增大而增大。水轮机在小流量工况下运行时,减小下环间隙可以降低转轮叶片表面监测点的压力脉动幅值;当水轮机在设计工况或大流量工况下运行时,增大下环间隙可以减小叶片表面监测点压力脉动幅值。5)尾水管内测点的压力脉动主要来自尾水管内不稳定涡带引起的不均匀压力场。机组在小流量工况下运行时,减小下环间隙可以削弱尾水管内空腔涡带的强度,降低尾水管壁测点压力脉动幅值;当机组在设计工况或大流量工况下运行时,尾水管内监测点压力脉动幅值随间隙值增大而减小。若机组在小流量工况下运行时振动强烈,可通过减小下环间隙的方式减小水力因素造成的振动;若机组在设计工况与大流量工况下运行时振动强烈,可适当增大下环间隙来提高机组水力稳定性。
张楠[9]（2020）在《混流式水轮机尾水管空化涡带演化机理研究》文中进行了进一步梳理在全球变暖和环境污染的严峻考验下,探索和发展清洁能源已经成为全人类的共识,而水电作为一种传统清洁能源更是具有成本低、效率高、无污染、可再生等优势。现如今,随着高水头和超高水头水轮机的进一步研究和开发,水电机组的运行稳定性问题愈发受到重视。对于能直接引起尾水管低频压力脉动的尾水管涡带,其产生和发展机理、影响因素和控制手段得到了大量学者的广泛关注和研究。本文基于混流式水轮机,采用模型试验为基础、数值模拟作延伸的研究方法,选取部分负荷和满负荷两个典型工况进行数值计算,并结合模型试验详细探究了尾水管空化涡带的产生和发展机理,空化系数和旋拧数对空化涡带形态、内流场、稳定性和熵产损失的影响,以及对泄水锥的打孔和开槽处理对于尾水管内压力脉动的影响,为实际工程应用混流式水轮机的设计提供了借鉴和指导,为后续关于空化涡带的研究打下基础。本文主要研究内容如下:（1）基于模型实验结果,对尾水管内流态影像和尾水管内压力传感器压力数据进行处理和分析,对模型试验各工况下尾水管内流态和空化涡带进行分析,对压力数据进行傅里叶变化得到压力脉动频域信号,结合原始数据进行时频分析,其结果表明流量和转轮转速对于尾水管内空化涡带形态具有协同作用,对泄水锥进行打孔和开槽处理对于螺旋形空化涡带起始部位形态和压力脉动有一定影响。（2）基于旋转涡区典型工况,选取4种泄水锥进行4组非定常计算,探究打孔和开槽处理对于尾水管内压力脉动的影响,并通过内流场分析引起压力脉动变化的内在机理。结果表明对泄水锥进行打孔处理对尾水管压力脉动频率无影响,但会提高对应压力脉动幅值,而开槽处理则会相应降低压力脉动幅值。（3）基于柱涡区典型工况,选取短直段泄水锥进行单相和多相计算,从外特性、涡带形态和内流场等方面对比分析单多相计算的异同。对多相计算结果进一步分析,揭示了空化涡带产生和发展机理,而对尾水管内不同位置处的稳定性分析则说明控制空化涡带形态需要持续的强迫性扰动。（4）基于旋转涡区工况和柱涡区工况,改变空化系数和旋拧数共进行多相计算,从空化涡带形态、内流场和熵产损失等方面探究空化系数和旋拧数的影响,其结果表明空化系数和旋拧数对于空化涡带的形态、尾水管内熵产损失分布和总熵产均有较大影响。
刘公成[10]（2020）在《不同激励作用下的水力发电系统典型工况稳定性评估》文中研究说明水力发电系统是一类具备非线性、耦合性和随机性等特点的复杂非线性动力系统,系统中的机械、电磁和水力等因素彼此之间相互影响、相互制约。完整的水力发电系统包含水轮发电机系统、引水系统和调速控制系统,这三个重要子系统之间虽然具有不同的物理属性,参数的量级也不尽相同,但通过系统内部的耦联形成一个统一运行的水-机-电耦合系统。其中任意子系统的状态发生变化,均会通过耦联机制对整个水力发电系统产生影响。以水力发电系统为研究对象,考虑到其作为典型的水-机-电耦合系统,受到干扰后,系统的稳定性和动态响应随时间推移会发生变化。将实际中影响机组稳定运行的扰动转化为激励的形式进而引入到模型中,分析不同激励下水力发电系统运行的稳定性和动态特性。本论文研究的主要内容和结果如下:（1）水轮发电机组的稳定性可以用机组的振动、摆度以及压力脉动这些参数进行表征,其中振动是是衡量机组稳定性最直接、最重要的指标。影响水力稳定性的因素相对比较复杂,尾水管涡带是影响水力发电系统稳定性的关键因素之一。为了深入研究水力发电系统在压力脉动影响下的稳定性与振动特性,基于水轮机调节系统与轴系耦联关系,建立包含调节系统与轴系的耦合动力学模型并引入尾水管压力脉动作为水力激励。揭示了系统不同组成要素之间的非线性耦合关系及不同机械系统参数对系统振动特征的影响规律。研究成果为探究压力脉动影响下的稳定机理提供一定的理论参考。（2）时滞现象经常出现在许多实际机械和电气系统中,如电网、过程控制系统和工程系统。虽然在许多工程实践中,时间延迟很小,但对非线性系统的稳定性和可控性仍有很大的负面影响。考虑到机械系统中惯性和间隙的影响,将时滞通过系统参数引入到水轮机调节系统中,利用数值模拟分析不同时滞对水轮机调节系统的稳定性的影响规律。系统在运行过程中不是一直稳定在单一工况点,而是根据网侧需求不断的进行负荷调整和工况转换,传递系数在这个过程中是不断变化的,选取与传递系数关系密切的中间变量e转化为周期激励,研究了不同时滞与不同激励强度耦合下的系统动态响应,并揭示系统随激励幅值和时滞增大过程中的失稳机理。（3）水力发电系统的稳定性受到水力发电系统的内部特性以及外部的运行条件的共同影响,内部因素与外部因素相互作用,相互影响,会出现明显的随机性。考虑水轮机会受到压力随机波动、传动结构的失效以及机械系统的固有误差的影响,在水力发电系统中的轴系模型中引入内外随机激励,并将其从传统的Lagrange体系转换到能量体系,把内外激励影响下的水力发电系统随机问题转化为对单一因素（能量）的分析。运用随机平均法把水力发电系统的随机模型用一维扩散过程来表示,运用边界分析法对系统的随机稳定性进行分析,通过确定安全域和对可靠性函数的计算,对水轮发电机的稳定性和可靠性进行了研究。
二、混流式水轮机的水力稳定性问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混流式水轮机的水力稳定性问题（论文提纲范文）
（1）混流式转轮出口流场结构与尾水管压力脉动特性的关联机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与进展 |
| 1.2.1 理论分析进展 |
| 1.2.2 试验与数值分析研究现状 |
| 1.2.3 尾水管压力脉动的改善措施 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2.数值模拟方法与计算模型 |
| 2.1 流体基本控制方程 |
| 2.2 数值模拟方法与湍流模型 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 计算模型 |
| 2.3.1 混流式水轮机计算模型 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 边界条件设置 |
| 2.3.4 计算结果分析方法 |
| 3.模型试验分析 |
| 3.1 模型试验台简介 |
| 3.2 基本设置和工况选择 |
| 3.2.1 测点布置 |
| 3.2.2 测试工况 |
| 3.3 压力脉动信号分解方法 |
| 3.3.1 信号分解方法 |
| 3.3.2 压力脉动测量与分析 |
| 3.3.3 样本熵简介 |
| 3.4 相对压力脉动幅值特性分析 |
| 3.4.1 开度6下相对压力脉动特性分析 |
| 3.4.2 开度10下相对压力脉动特性分析 |
| 3.4.3 开度14下相对压力脉动特性分析 |
| 3.5 尾水管内压力脉动频域分析 |
| 3.5.1 开度6下频域特性分析 |
| 3.5.2 开度10下频域特性分析 |
| 3.5.3 开度14下频域特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.过流部件的熵产分析 |
| 4.1 熵产理论介绍 |
| 4.2 流场各部件的熵产分析 |
| 4.2.1 导叶分析 |
| 4.2.2 转轮分析 |
| 4.2.3 尾水管分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.转轮内部流场结构与尾水管压力脉动的相关机理 |
| 5.1 数值计算结果与试验结果比较分析 |
| 5.1.1 效率对比 |
| 5.1.2 尾水管压力脉动结果特性分析 |
| 5.2 转轮内部流动分析 |
| 5.3 转轮叶片的压力分布分析 |
| 5.4 转轮出口面数值模拟分析 |
| 5.4.1 速度场分析 |
| 5.4.2 压力分布规律分析 |
| 5.5 转轮内部流场与尾水管内压力脉动的相关机理 |
| 5.5.1 不同开度下尾水管内流线分布 |
| 5.5.2 尾水管内监测点与压力脉动分布 |
| 5.5.3 尾水管内部涡带演化特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）采用轮缘翼前置叶片设计理念改造转轮的探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水电站增容改造的意义和必要性 |
| 1.2 国内外的研究历程与发展现状 |
| 1.3 课题研究内容及创新点 |
| 1.4 本章总结 |
| 第2章 水轮机流动机理研究 |
| 2.1 流体力学研究方法概述 |
| 2.2 计算流体力学在水轮机中的应用 |
| 2.2.1 水轮机内部流动的基本方程 |
| 2.2.2 流动基本方程的离散方法 |
| 2.3 湍流数值模拟方法 |
| 2.4 水轮机内部流场计算算法 |
| 2.4.1 SIMPLE算法 |
| 2.4.2 SIMPLEC算法 |
| 2.5 水轮机数值模拟的边界条件 |
| 2.6 本章总结 |
| 第3章 水轮机计算域模型建立及网格划分 |
| 3.1 电站参数及运行情况简介 |
| 3.1.1 电站基本参数 |
| 3.1.2 电站运行情况简介 |
| 3.2 原型水轮机的三维建模 |
| 3.2.1 蜗壳及导叶的计算域模型建立三维设计 |
| 3.2.2 转轮的三维设计 |
| 3.2.3 尾水管的三维设计 |
| 3.3 水轮机组的网格划分 |
| 3.3.1 网格的种类与应用 |
| 3.3.2 划分网格软件的选取 |
| 3.3.3 水轮机组各流部件网格的生成 |
| 3.3.4 网格无关性验证 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 水轮机转轮的优化设计 |
| 4.1 设计参数确定 |
| 4.1.1 比转速分析 |
| 4.1.2 效率水平及空化性能 |
| 4.1.3 导叶相对高度b_0/D_1的选择 |
| 4.1.4 转轮直径D_2/D_1的选择 |
| 4.1.5 转轮叶片数的选择 |
| 4.2 转轮的优化设计 |
| 4.2.1 转轮的设计流程 |
| 4.2.2 转轮轴面流道优化 |
| 4.2.3 单流道数值模拟 |
| 4.2.4 轮缘翼前置叶片的参数 |
| 4.3 本章总结 |
| 第5章 水轮机数值计算和流场分析 |
| 5.1 计算工况点的选择 |
| 5.2 计算结果分析 |
| 5.2.1 蜗壳以及导水机构的压力与速度分布 |
| 5.2.2 改造前后叶片压力的计算结果 |
| 5.2.3 改造前后叶片速度矢量图 |
| 5.2.4 叶片中面速度矢量图和压力云图 |
| 5.2.5 尾水管截面压力和速度矢量分布 |
| 5.2.6 改造前后水轮机组速度流线图 |
| 5.3 本章总结 |
| 第6章 改造前后水轮机的性能比较 |
| 6.1 改造前后过流部件水力损失的对比 |
| 6.1.1 改造前后蜗壳组件的水力损失 |
| 6.1.2 改造前后转轮的水力损失 |
| 6.1.3 改造前后尾水管的水力损失 |
| 6.2 改造前后水轮机组的性能参数对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论与内容 |
| 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）混流式水轮机偏负荷运行工况稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混流式水轮机结构稳定性研究现状 |
| 1.2.2 混流式水轮机能量稳定性研究现状 |
| 1.2.3 混流式水轮机流场稳定性研究现状 |
| 1.2.4 本征正交分解理论研究现状 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 混流式水轮机数值计算原理及前处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算原理 |
| 2.2.1 流体动力学控制方程 |
| 2.2.2 控制方程离散数值方法 |
| 2.2.3 三维湍流模型及其应用 |
| 2.3 混流式水轮机三维建模及网格划分 |
| 2.3.1 混流式水轮机三维建模 |
| 2.3.2 混流式水轮机网格划分 |
| 2.4 网格无关性验证 |
| 2.5 偏负荷运行工况选取 |
| 2.5.1 计算工况点选取 |
| 2.5.2 外特性检验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 混流式水轮机结构稳定性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流固耦合理论 |
| 3.2.1 流固耦合基本控制方程 |
| 3.2.2 流固耦合方程求解方式 |
| 3.3 流固耦合计算约束及荷载 |
| 3.3.1 转轮结构几何模型及网格划分 |
| 3.3.2 转轮结构流固耦合计算约束类型及荷载 |
| 3.4 混流式水轮机转轮结构强度分析 |
| 3.4.0 转轮流体单元压力 |
| 3.4.1 转轮结构等效应力 |
| 3.4.2 转轮结构等效变形 |
| 3.4.3 转轮结构强度校核 |
| 3.5 混流式水轮机转轮结构振动分析 |
| 3.5.1 转轮结构固有频率 |
| 3.5.2 转轮结构模态振型 |
| 3.5.3 转轮结构共振判定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混流式水轮机能量稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 熵产理论 |
| 4.3 能量损失分布特征 |
| 4.3.1 熵产模型可靠性验证 |
| 4.3.2 能量损失分布 |
| 4.3.3 不同类型熵产分布 |
| 4.4 偏负荷工况混流式水轮机熵产率分布 |
| 4.4.1 混流式水轮机蜗壳熵产率分布 |
| 4.4.2 混流式水轮机双列叶栅熵产率分布 |
| 4.4.3 混流式水轮机转轮熵产率分布 |
| 4.4.4 混流式水轮机尾水管熵产率分布 |
| 4.5 偏负荷工况混流式水轮机能量损失机理 |
| 4.5.1 混流式水轮机蜗壳流速分布 |
| 4.5.2 混流式水轮机双列叶栅流速分布 |
| 4.5.3 混流式水轮机转轮流速分布 |
| 4.5.4 混流式水轮机尾水管流速分布 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 混流式水轮机流场稳定性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混流式水轮机压力脉动 |
| 5.2.1 混流式水轮机非定常数值计算 |
| 5.2.2 压力脉动检测点布置 |
| 5.2.3 尾水管压力脉动频域分析 |
| 5.2.4 转轮压力脉动频域分析 |
| 5.2.5 蜗壳压力脉动频域分析 |
| 5.3 混流式水轮机压力分布时间演化 |
| 5.3.1 混流式水轮机蜗壳压力分布 |
| 5.3.2 混流式水轮机双列叶栅压力分布 |
| 5.3.3 混流式水轮机转轮压力分布 |
| 5.3.4 混流式水轮机尾水管压力分布 |
| 5.4 混流式水轮机湍动能时间演化 |
| 5.4.1 混流式水轮机蜗壳湍动能分布 |
| 5.4.2 混流式水轮机双列叶栅湍动能分布 |
| 5.4.3 混流式水轮机转轮湍动能分布 |
| 5.4.4 混流式水轮机尾水管湍动能分布 |
| 5.5 混流式水轮机涡量时间演化 |
| 5.5.1 混流式水轮机蜗壳涡量分布 |
| 5.5.2 混流式水轮机双列叶栅涡量分布 |
| 5.5.3 混流式水轮机转轮涡量分布 |
| 5.5.4 混流式水轮机尾水管涡量分布 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 混流式水轮机尾水涡带分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 本征正交分解理论 |
| 6.3 尾水涡带时间演化 |
| 6.3.1 80%负荷工况尾水涡带分析 |
| 6.3.2 70%负荷工况尾水涡带分析 |
| 6.3.3 60%负荷工况尾水涡带分析 |
| 6.3.4 50%负荷工况尾水涡带分析 |
| 6.3.5 40%负荷工况尾水涡带分析 |
| 6.4 尾水流线时间演化 |
| 6.4.1 80%负荷工况尾水流线分析 |
| 6.4.2 70%负荷工况尾水流线分析 |
| 6.4.3 60%负荷工况尾水流线分析 |
| 6.4.4 50%负荷工况尾水流线分析 |
| 6.4.5 40%负荷工况尾水流线分析 |
| 6.5 尾水模态分解 |
| 6.5.1 80%负荷工况尾水模态分解 |
| 6.5.2 70%负荷工况尾水模态分解 |
| 6.5.3 60%负荷工况尾水模态分解 |
| 6.5.4 50%负荷工况尾水模态分解 |
| 6.5.5 40%负荷工况尾水模态分解 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 水轮发电机组水流激励特性研究现状 |
| 1.2.2 水轮发电机组动力学特性研究现状 |
| 1.2.3 水轮发电机组振动可靠性研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 水轮发电机组动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮发电机组力学模型 |
| 2.3 水轮发电机组动力学模型 |
| 2.3.1 主轴系统集中参数模型 |
| 2.3.2 叶片弹性体有限元模型 |
| 2.3.3 机组集中参数-有限元混合动力学模型 |
| 2.4 水轮发电机组动力学方程 |
| 2.4.1 水轮发电机组系统总动能 |
| 2.4.2 水轮发电机组系统总势能 |
| 2.4.3 水轮发电机组动力学方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水轮发电机组水流激励特性研究 |
| 3.2.1 额定负荷工况下水流激励特性 |
| 3.2.2 部分负荷工况下水流激励特性 |
| 3.2.3 超负荷工况下水流激励特性 |
| 3.3 复杂水流激励下机组振动特性研究 |
| 3.3.1 水轮发电机组固有特性 |
| 3.3.2 水轮发电机组动态方程解耦变换 |
| 3.3.3 不同工况下水轮发电机组动态响应特性 |
| 3.4 机组水流激励特性实例分析 |
| 3.4.1 机组水流激励特性仿真分析 |
| 3.4.2 机组水流激励特性试验分析 |
| 3.5 机组动态响应特性实例分析 |
| 3.5.1 机组动态响应特性仿真分析 |
| 3.5.2 机组动态响应特性试验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 复杂水流激励下水轮发电机组可靠性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构功能函数 |
| 4.3 不同工况下机组的可靠性模型 |
| 4.3.1 额定负荷工况下的可靠性模型 |
| 4.3.2 部分负荷工况下的可靠性模型 |
| 4.3.3 超负荷工况下的可靠性模型 |
| 4.3.4 复杂工况下的可靠性模型 |
| 4.4 机组运行可靠性实例分析 |
| 4.4.1 机组失效概率仿真分析 |
| 4.4.2 机组运行可靠性仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（5）混流式水轮机部分负荷涡流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 尾水管涡带研究现状 |
| 1.2.1 尾水管涡带成因 |
| 1.2.2 尾水管涡带特征及其影响 |
| 1.2.3 尾水管涡带结构识别和分析 |
| 1.3 叶道空化涡研究现状 |
| 1.3.1 叶道空化涡特征及诱导因素 |
| 1.3.2 叶道空化涡对水力性能的影响 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 水轮机模型试验及数值模拟方法 |
| 2.1 水轮机模型试验 |
| 2.1.1 试验装置 |
| 2.1.2 混流式模型水轮机 |
| 2.1.3 水轮机标定和试验方法 |
| 2.2 水轮机数值模拟基础 |
| 2.2.1 流动控制方程 |
| 2.2.2 湍流及空化模型 |
| 2.2.3 数值格式及近壁面处理 |
| 2.2.4 网格生成及无关性验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 涡流结构可视化及其时空演化特性研究 |
| 3.1 数值方法的试验验证 |
| 3.2 涡流结构可视化研究 |
| 3.2.1 涡识别准则简介 |
| 3.2.2 Ω准则在涡流结构识别上的应用 |
| 3.2.3 不同涡识别准则涡结构比较分析 |
| 3.3 涡结构时空演化特性 |
| 3.3.1 空泡体积时频特性 |
| 3.3.2 空泡体积强度及相对位置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 涡流结构及其演化对内流的影响研究 |
| 4.1 速度及压力分布 |
| 4.2 流动拓扑分析 |
| 4.3 涡与空化耦合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 涡流结构演化诱发压力脉动特性研究 |
| 5.1 数值分析压力脉动测点 |
| 5.2 尾水管涡带压力脉动特性 |
| 5.3 叶道空化涡压力脉动特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 涡流诱发不稳定压力脉动机理及其抑制研究 |
| 6.1 涡结构演化与不稳定压力脉动关联 |
| 6.2 涡流结构抑制研究—以叶道空化涡为例 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 研究总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 研究主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（7）混流式水轮机叶道涡试验及数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景、目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 水轮机叶道涡 |
| 1.3.2 水轮机领域的PIV测试技术 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 水轮机内部流动数值计算方法及PIV测试技术原理 |
| 2.1 计算流体动力学 |
| 2.2 流体运动基本方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 PIV测试原理 |
| 3 叶道涡PIV试验测试 |
| 3.1 PIV试验测试装置 |
| 3.1.1 水轮机试验测试装置的局部透明设计 |
| 3.1.2 PIV测试系统 |
| 3.1.3 PIV测试装置安装与调试 |
| 3.2 试验工况的选择 |
| 3.3 PIV测试试验步骤 |
| 3.4 PIV试验数据处理 |
| 3.5 PIV试验结果分析 |
| 3.5.1 转轮内部流场的流动分析 |
| 3.5.2 瞬态结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 混流式水轮机内叶道涡的计算与分析 |
| 4.1 水轮机的基本参数 |
| 4.2 三维几何模型建立 |
| 4.3 网格划分 |
| 4.4 边界条件与计算工况 |
| 4.4.1 边界条件 |
| 4.4.2 计算工况 |
| 4.5 计算方法验证 |
| 4.6 水轮机转轮内部流动的数值模拟及结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 混流式水轮机叶道涡压力脉动计算分析 |
| 5.1 非转轮区监测点结果分析 |
| 5.2 转轮区监测点结果分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（8）活动导叶分布圆直径与下环间隙对混流式水轮机性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水轮机活动导叶的研究进展 |
| 1.2.2 水轮机空化流动的研究进展 |
| 1.2.3 水轮机间隙流动的研究进展 |
| 1.2.4 水轮机压力脉动的研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 水轮机内部流场数值模拟研究 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 湍流数值计算方法 |
| 2.2.1 直接数值模拟(DNS) |
| 2.2.2 大涡模拟(LES) |
| 2.2.3 Reynolds平均法(RANS) |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 标准k-ε模型 |
| 2.3.2 RNG k-ε模型 |
| 2.3.3 标准k-ω模型 |
| 2.3.4 SST模型 |
| 2.4 空化模型 |
| 2.4.1 直接两相流模型 |
| 2.4.2 平均化模型 |
| 2.4.3 Zwart空化模型 |
| 2.5 空化系数的确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 活动导叶分布圆直径对混流式水轮机能量特性及内部流动的影响 |
| 3.1 计算模型及设计参数 |
| 3.1.1 计算模型及基本设计参数 |
| 3.1.2 技术改造方案 |
| 3.1.3 几何建模与网格划分 |
| 3.1.4 边界条件与计算工况的设置 |
| 3.2 计算结果及分析 |
| 3.2.1 试验验证与外特性分析 |
| 3.2.2 内部流动分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 活动导叶分布圆直径对混流式水轮机空化性能的影响 |
| 4.1 边界条件与计算工况 |
| 4.2 水轮机空化性能计算结果分析 |
| 4.2.1 空化系数计算结果分析 |
| 4.2.2 活动导叶分布圆直径对混流式水轮机内部空化特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 活动导叶分布圆直径对混流式水轮机水力稳定性的影响 |
| 5.1 边界条件与计算工况 |
| 5.2 监测点的设置 |
| 5.3 时间步长无关性验证与试验验证 |
| 5.3.1 时间步长无关性验证 |
| 5.3.2 试验验证 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 监测点压力无量纲化 |
| 5.4.2 活动导叶分布圆直径对无叶区压力脉动的影响 |
| 5.4.3 活动导叶分布圆直径对转轮域压力脉动的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 下环间隙对混流式水轮机水力稳定性的影响 |
| 6.1 下环间隙设计方案与计算域网格 |
| 6.2 下环间隙对水轮机能量特性的影响 |
| 6.3 下环间隙对水轮机内部流场的影响 |
| 6.4 下环间隙对水轮机压力脉动的影响 |
| 6.4.1 间隙内压力脉动分析 |
| 6.4.2 下环间隙对无叶区压力脉动的影响 |
| 6.4.3 下环间隙对转轮域压力脉动的影响 |
| 6.4.4 下环间隙对尾水管压力脉动的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文的主要研究成果总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（9）混流式水轮机尾水管空化涡带演化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 尾水涡发展机理和特性研究 |
| 1.3.2 尾水涡与压力脉动影响因素研究 |
| 1.3.3 尾水涡与压力脉动控制方法研究 |
| 1.3.4 国内外研究现状简析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 模型试验和数值计算前处理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型实验 |
| 2.2.1 实验流态划分与分析 |
| 2.2.2 打孔和开槽处理分析 |
| 2.3 数值计算 |
| 2.3.1 数值计算方法 |
| 2.3.2 几何模型构建和网格划分 |
| 2.3.3 数值模拟策略 |
| 2.3.4 网格无关性验证 |
| 2.3.5 压力测点设置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 泄水锥变结构对压力脉动影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型试验与数值计算对比验证 |
| 3.2.1 外特性对比 |
| 3.2.2 压力脉动对比 |
| 3.3 压力脉动分析 |
| 3.3.1 同一截面压力脉动对比分析 |
| 3.3.2 不同截面对比分析 |
| 3.3.3 不同泄水锥对比分析 |
| 3.4 内流场分析 |
| 3.4.1 同一截面对比分析 |
| 3.4.2 不同截面分析 |
| 3.4.3 不同泄水锥分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空化涡带演化机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单多相计算对比分析 |
| 4.2.1 外特性对比分析 |
| 4.2.2 涡带形态对比分析 |
| 4.2.3 内流场对比分析 |
| 4.3 空化涡带演化机理和不稳定性分析 |
| 4.3.1 空化涡带演化机理分析 |
| 4.3.2 稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 空化系数和旋拧数影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 空化系数对旋转涡区工况影响 |
| 5.2.1 空化涡带形态分析 |
| 5.2.2 内流场分析 |
| 5.2.3 熵产分析 |
| 5.3 空化系数对柱涡区工况影响 |
| 5.3.1 空化涡带形态分析 |
| 5.3.2 内流场分析 |
| 5.3.3 熵产分析 |
| 5.4 旋拧数对柱涡区工况影响 |
| 5.4.1 空化涡带形态分析 |
| 5.4.2 内流场分析 |
| 5.4.3 熵产分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）不同激励作用下的水力发电系统典型工况稳定性评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题意义和依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水力发电系统模型 |
| 1.2.2 水力发电系统稳定性 |
| 1.2.3 非线性系统的其他影响因素 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 考虑尾水管压力脉动的水力发电系统稳定性与振动演化特性 |
| 2.1 水轮机调节系统模型 |
| 2.1.1 水轮机调节系统模型 |
| 2.1.2 尾水管压力脉动模型 |
| 2.1.3 水轮发电机组轴系数学模型 |
| 2.1.4 水力发电系统耦合模型 |
| 2.2 模型验证 |
| 2.2.1 模型耦合的正确性验证 |
| 2.2.2 压力脉动的规律验证 |
| 2.3 耦合系统稳定性与振动分析 |
| 2.3.1 稳定性对比 |
| 2.3.2 机械因素的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 时滞和周期激励影响下的水力发电系统动态性能评价 |
| 3.1 水力发电系统建模 |
| 3.1.1 水轮机数学模型 |
| 3.1.2 压力管道系统的模型 |
| 3.1.3 发电机模型 |
| 3.1.4 调速器模型 |
| 3.1.5 传递系数 |
| 3.1.6 非线性数学模型 |
| 3.2 非线性动力学分析 |
| 3.3 周期激励影响下的系统稳定性分析 |
| 3.3.1 周期激励的引入 |
| 3.3.2 水力发电系统快慢动力学行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 随机激励下水力发电系统随机稳定性与可靠性分析 |
| 4.1 随机激励下轴系的建模 |
| 4.1.1 轴系模型的建立 |
| 4.1.2 外部和内部随机因素 |
| 4.1.3 哈密顿框架中的模型 |
| 4.1.4 随机平均方程 |
| 4.2 随机稳定性分析 |
| 4.3 随机可靠性分析 |
| 4.3.1 可靠性函数 |
| 4.3.2 可靠性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、混流式水轮机的水力稳定性问题（论文参考文献）
- [1]混流式转轮出口流场结构与尾水管压力脉动特性的关联机理研究[D]. 陈旻甲. 西安理工大学, 2021
- [2]采用轮缘翼前置叶片设计理念改造转轮的探讨[D]. 宛航. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]混流式水轮机偏负荷运行工况稳定性研究[D]. 冯金海. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [4]复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究[D]. 毛息军. 广西大学, 2021(12)
- [5]混流式水轮机部分负荷涡流特性研究[D]. 孙龙刚. 西安理工大学, 2020
- [6]水轮机技术进展与发展趋势[J]. 罗兴锜,朱国俊,冯建军. 水力发电学报, 2020(08)
- [7]混流式水轮机叶道涡试验及数值研究[D]. 唐正强. 西华大学, 2020(01)
- [8]活动导叶分布圆直径与下环间隙对混流式水轮机性能的影响[D]. 吴子娟. 西安理工大学, 2020(01)
- [9]混流式水轮机尾水管空化涡带演化机理研究[D]. 张楠. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]不同激励作用下的水力发电系统典型工况稳定性评估[D]. 刘公成. 西北农林科技大学, 2020(02)