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摘要
围绕转轮结构稳定与机组安全运行问题,基于流固耦合理论,对混流式水轮机进行流场仿真与转轮结构响应求解。首先,将流道水压作为荷载进行静力学计算,校核转轮强度,并获取不同工况下应力与变形分布;然后,开展瞬态计算,探究转轮动应力随时间的变化规律;最后,通过预应力模态计算获得多阶振频与振型,分析水力共振的可能性。结果表明,受力符合材料强度要求,应力集中在转轮叶片出口边,随着功率增大应力峰值位置从轮毂交接处向下环交接处发展,交变应力的波动周期与运转周期一致。流道内压力脉动中2倍叶频引发的共振对转轮体现为摆动、挤压、扭转型,3倍叶频激发转轮产生6阶及以上共振,对叶片破坏作用最大,导叶与转轮动静干涉诱发转轮共振可能性低。
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