王旭鹤
- 作品数：5 被引量：42H指数：3
- 供职机构：清华大学机械工程学院热能工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金清华大学自主科研计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程动力工程及工程热物理农业科学机械工程更多>>
- 可逆式水泵水轮机转轮的三维反问题优化设计被引量：16
- 2014年
- 与常规的水泵或水轮机转轮相比,可逆式水泵水轮机转轮要兼顾水泵和水轮机2种工况下的性能,设计要求高、难度大,且影响转轮性能的设计参数较多,很难通过设计-修正-试验的方法获得2种运行工况下性能均优的可逆式水泵水轮机转轮。针对这些困难,该文将三维反问题设计、CFD计算与多目标优化策略相结合,构建了可逆式水泵水轮机转轮的优化设计系统。该设计系统不仅可缩短转轮设计周期,且能对多个运行工况下的多个目标同时进行优化。利用该优化设计系统,以叶片载荷和叶片倾角为优化变量,以水泵设计工况点的转轮效率和水轮机额定工况点的转轮效率为优化目标,以水泵设计工况的扬程为约束,对某一抽水蓄能电站的水泵水轮机转轮进行了优化设计。结果表明利用该优化设计系统能够设计出在水泵和水轮机2种运行工况下转轮水力效率均高于95%的可逆式水泵水轮机转轮,其中水泵设计工况下转轮效率提高了0.15%,水轮机额定工况下转轮效率提高了2%,表明了该优化设计系统在提高可逆式水泵水轮机转轮性能方面的可行性和有效性。该研究可为水力机械,包括水泵水轮机、常规水轮机、水泵的设计开发提供参考。
- 王旭鹤祝宝山曹树良谭磊
- 关键词：水泵水轮机多目标优化
- 流体机械非定常流动的涡方法数值模拟被引量：3
- 2011年
- 本文描述了一种建立在拉格朗日框架下涡方法的具体算法,主要包括:涡量边界条件的给定,涡量输送方程中拉伸项及粘性扩散项的数值处理,以及根据流场中离散涡元的分布计算流场压力的积分方法。利用该方法对有代表性的流体机械非定常流动现象进行了数值模拟,结果表明基于涡方法基础上的数值模拟法是非常适合于数值模拟流体机械非定常流动。
- 祝宝山王旭鹤龟本乔司曹树良
- 关键词：流体机械非定常流动涡运动
- 大倾斜高压边的混流式水泵水轮机转轮
- 本实用新型属于水力发电设备领域，尤其涉及一种大倾斜高压边的混流式水泵水轮机转轮，转轮由上冠、下环和7个或9个叶片组成。叶片的高压边位于一圆柱面内，叶片高压边从下环到上冠的包角为θ，叶片高压边在圆柱面内展开后的倾角为β，取...
- 祝宝山王旭鹤
- 文献传递
- 水泵水轮机转轮三维反问题设计与特性研究被引量：12
- 2014年
- 采用全三维反问题设计方法,按照水泵工况确定设计参数,从水轮机方向进行流场计算,完成某一中高水头水泵水轮机转轮的水力设计。针对设计开发的转轮,通过模型实验测试其在不同运行工况下的性能。结果表明,设计的水泵水轮机转轮在水泵工况下的最高机组效率达到91.34%,且机组运行平稳;水轮机工况的最高机组效率为88.5%。基于全流道粘性数值计算的转轮内部流动分析表明,水泵工况下,水流光顺地通过流道,转轮内部流动损失较小;水轮机工况下,转轮进口附近存在较严重冲击损失且叶片背面低压区面积较大,影响转轮的作功能力。
- 王旭鹤祝宝山樊红刚谭磊陈元林王焕茂
- 关键词：水泵水轮机
- 低比转数混流泵导叶内部压力脉动特性研究被引量：14
- 2016年
- 对一比转数为148.8的设计混流泵进行试验和数值模拟研究,比较不同流量工况下混流泵性能的试验与数值计算结果,两者吻合较好。在流场内部设置监测点,捕捉压力脉动由动静干涉无叶区向导叶出口的发展过程。分析不同工况下的混流泵各测点的压力脉动,发现导叶内部各测点压力脉动主要受叶轮转动影响,主频为叶频;由动静干涉的无叶区到导叶出口,平均压力逐渐增大,而压力脉动的幅值强度越来越弱;非设计工况下的压力脉动变化更复杂。上述结果可为混流泵进一步的优化设计提供参考。
- 翟杰祝宝山李凯王旭鹤曹树良
- 关键词：叶片扩压器压力脉动数值模拟
