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上海啟策動(dòng)力測(cè)試設(shè)備有限公司
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(cegongji就是測(cè)功機(jī)的拼音)
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| 新聞資訊 |
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水力測(cè)功機(jī)工作中的應(yīng)用 |
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測(cè)功機(jī)是用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)等動(dòng)力機(jī)的功率的設(shè)備，功率是評(píng)定動(dòng)力 機(jī)性能的重要參數(shù)，通過(guò)測(cè)量功率從而評(píng)價(jià)動(dòng)力機(jī)的工作能力、經(jīng)濟(jì)性和可靠性 等參數(shù)。常見(jiàn)的有水力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)等，因水力測(cè)功機(jī)具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，調(diào)節(jié)性能好，工作平穩(wěn)等特點(diǎn)，用途較廣。然而目前針 對(duì)水力測(cè)功機(jī)的研究主要集中在控制系統(tǒng)的智能化和精確化以及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭 建上，而對(duì)于水力測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部流場(chǎng)的狀況的研究還較少。因此了解其 內(nèi)部流場(chǎng)變化及各參數(shù)之間的 測(cè)功機(jī)是用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)等動(dòng)力機(jī)的功率的設(shè)備，功率是評(píng)定動(dòng)力 機(jī)性能的重要參數(shù)，通過(guò)測(cè)量功率從而評(píng)價(jià)動(dòng)力機(jī)的工作能力、經(jīng)濟(jì)性和可靠性 等參數(shù)。
常見(jiàn)的有水力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、電力測(cè)功機(jī)等，因水力測(cè)功機(jī)具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，調(diào)節(jié)性能好，工作平穩(wěn)等特點(diǎn)，用途較廣。然而目前針 對(duì)水力測(cè)功機(jī)的研究主要集中在控制系統(tǒng)的智能化和精確化以及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭 建上，而對(duì)于水力測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部流場(chǎng)的狀況的研究還較少。因此了解其 內(nèi)部流場(chǎng)變化及各參數(shù)之間的關(guān)系是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用解決了很多工程上的問(wèn)題，也使得流體機(jī) 械的數(shù)值模擬成為可能，大大提高了設(shè)計(jì)效率，而且還可以很直觀的了解測(cè)功機(jī) 內(nèi)部的流動(dòng)情況。 本文考慮水力測(cè)功機(jī)實(shí)物搭建的不可行性，采用仿真模擬的方法對(duì)水力測(cè)功 機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)情況進(jìn)行模擬，首先對(duì)水力測(cè)功機(jī)內(nèi)部水流的湍流狀態(tài)和內(nèi)部流體的 理論模型進(jìn)行分析，然后用 UG 建模軟件建立水力測(cè)功機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子模型，導(dǎo) 入 Fluent 軟件進(jìn)行流場(chǎng)分析，提取參數(shù)，用回歸分析方法找出各個(gè)參數(shù)之間的關(guān) 系，為水力測(cè)功機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
（1）根據(jù)所要研究的水力測(cè)功機(jī)結(jié)構(gòu)建立三維模型，并導(dǎo)入 Fluent 軟件進(jìn) 行數(shù)值模擬，根據(jù)湍流模型的特性選擇合適的參數(shù)和計(jì)算方法完成仿真計(jì)算。
（2）改變所要研究的水力測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的葉片角度，選擇角度值的變 化范圍為 30°—90°，再分別建模模擬其內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的水流場(chǎng)的變化， 根據(jù)變化的結(jié)果改變?nèi)~片角選取的疏密，從而得到九組不同葉片角的流場(chǎng)模擬結(jié) 果和吸功值。保證每一個(gè)葉片角度不變時(shí)，改變流入水力測(cè)功機(jī)的水流溫度，溫 度為 298K、310K、320K，再次對(duì)其流道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和模擬仿真，得到 27 組數(shù)據(jù)。
（3）數(shù)值模擬結(jié)果的回歸分析 根據(jù)水力測(cè)功機(jī)在各種情況下的內(nèi)部流場(chǎng)模擬結(jié)果，可以得出其速度梯度云圖、靜壓力云圖，關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的靜壓力云圖、速度矢量圖和扭矩吸收值。通過(guò)回歸分析法中的線性回歸分析和曲線回歸分析兩種情況得出水力測(cè)功機(jī)吸收扭矩與 葉片角度和水流溫度之間的關(guān)系，優(yōu)先選擇葉片角度 55°和水流溫度 310K。最后用仿真模擬方法驗(yàn)證回歸分析結(jié)果是否合理。 關(guān)系是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。 近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用解決了很多工程上的問(wèn)題，也使得流體機(jī) 械的數(shù)值模擬成為可能，大大提高了設(shè)計(jì)效率，而且還可以很直觀的了解測(cè)功機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)情況。 本文考慮水力測(cè)功機(jī)實(shí)物搭建的不可行性，采用仿真模擬的方法對(duì)水力測(cè)功 機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)情況進(jìn)行模擬，首先對(duì)水力測(cè)功機(jī)內(nèi)部水流的湍流狀態(tài)和內(nèi)部流體的 理論模型進(jìn)行分析，然后用 UG 建模軟件建立水力測(cè)功機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子模型，導(dǎo)入 Fluent 軟件進(jìn)行流場(chǎng)分析，提取參數(shù)，用回歸分析方法找出各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，為水力測(cè)功機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
（1）根據(jù)所要研究的水力測(cè)功機(jī)結(jié)構(gòu)建立三維模型，并導(dǎo)入 Fluent 軟件進(jìn) 行數(shù)值模擬，根據(jù)湍流模型的特性選擇合適的參數(shù)和計(jì)算方法完成仿真計(jì)算。
（2）改變所要研究的水力測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的葉片角度，選擇角度值的變 化范圍為 30°—90°，再分別建模模擬其內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的水流場(chǎng)的變化， 根據(jù)變化的結(jié)果改變?nèi)~片角選取的疏密，從而得到九組不同葉片角的流場(chǎng)模擬結(jié) 果和吸功值。保證每一個(gè)葉片角度不變時(shí)，改變流入水力測(cè)功機(jī)的水流溫度，溫度為 298K、310K、320K，再次對(duì)其流道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和模擬仿真，得到 27 組數(shù)據(jù)。
（3）數(shù)值模擬結(jié)果的回歸分析 根據(jù)水力測(cè)功機(jī)在各種情況下的內(nèi)部流場(chǎng)模擬結(jié)果，可以得出其速度梯度云 圖、靜壓力云圖，關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的靜壓力云圖、速度矢量圖和扭矩吸收值。通過(guò)回歸分析法中的線性回歸分析和曲線回歸分析兩種情況得出水力測(cè)功機(jī)吸收扭矩與 葉片角度和水流溫度之間的關(guān)系，優(yōu)先選擇葉片角度 55°和水流溫度 310K。最后用仿真模擬方法驗(yàn)證回歸分析結(jié)果是否合理。 |
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