水泵水輪機(jī)“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的開(kāi)題報(bào)告

水泵水輪機(jī)“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的開(kāi)題報(bào)告摘要：水泵水輪機(jī)是水電站的核心設(shè)備，其性能優(yōu)劣對(duì)水電站的運(yùn)行效率和電能質(zhì)量有著直接的影響。而水泵水輪機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理是影響水泵水輪機(jī)性能的主要因素之一。本文將重點(diǎn)研究水泵水輪機(jī)“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理及優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高水泵水輪機(jī)的效率和穩(wěn)定性，降低水泵水輪機(jī)的噪聲和振動(dòng)。關(guān)鍵詞：水泵水輪機(jī)；“S”區(qū)；內(nèi)流機(jī)理；優(yōu)化設(shè)計(jì)；噪聲和振動(dòng)一、研究背景隨著能源需求的不斷增加和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，水電站已成為當(dāng)今世界最重要的清潔能源之一。而水泵水輪機(jī)作為水電站的核心設(shè)備，對(duì)水電站的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益有著重要的影響。水泵水輪機(jī)的性能優(yōu)劣取決于其內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理，而水泵水輪機(jī)內(nèi)部的“S”區(qū)是影響水泵水輪機(jī)性能的主要因素之一。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于水泵水輪機(jī)的研究主要集中在水輪機(jī)的流動(dòng)機(jī)理、水泵水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和維護(hù)保養(yǎng)等方面。對(duì)于“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理和優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究還相對(duì)較少，因此有必要進(jìn)行深入研究。二、研究?jī)?nèi)容本文將從“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理和優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)方面展開(kāi)研究。1.“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理（1）建立數(shù)學(xué)模型，研究“S”區(qū)內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)學(xué)規(guī)律和特點(diǎn)；（2）采用數(shù)值模擬方法研究“S”區(qū)內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)，分析流動(dòng)特征、擾動(dòng)分布等；（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)化模型參數(shù)，準(zhǔn)確掌握“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理。2.“S”區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)（1）分析水泵水輪機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)存在的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，以降低木軸的振動(dòng)和噪音；（2）以提高水泵水輪機(jī)整體效率為目標(biāo)，進(jìn)行“S”區(qū)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)；（3）通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的效果三、研究意義本文將深入研究水泵水輪機(jī)“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理及優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值：1.提高水泵水輪機(jī)的效率和穩(wěn)定性，優(yōu)化水電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益；2.降低水泵水輪機(jī)的噪聲和振動(dòng)，改善工作環(huán)境和生態(tài)環(huán)境；3.為同類設(shè)備的研究提供有價(jià)值的參考和啟示。四、研究方法本文將采用數(shù)值模擬方法和實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合的方法，通過(guò)建立“S”區(qū)內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行數(shù)值模擬并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以探究“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合水動(dòng)力學(xué)、機(jī)械工程學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助工程等學(xué)科理論，進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究。五、研究計(jì)劃第一、二年：建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行數(shù)值模擬研究，初步探究“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理。第三年：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化模型參數(shù)，準(zhǔn)確掌握“S”區(qū)內(nèi)流機(jī)理。第四年：分析水泵水輪機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)存在的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，對(duì)“S”區(qū)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行仿真分析。第五年：撰寫論文并進(jìn)行答辯。6.參考文獻(xiàn)[1]王道讓,陳春生,胡世展.動(dòng)液與水輪機(jī)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2008,23(1):141-146.[2]翁志鵬.水輪機(jī)進(jìn)水口“S”形曲線結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].大功率電器與新能源,2017,29(5):265-268.[3]