一种抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法技术

本发明专利技术提供了一种抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法，包括：构建水轮机流体域的三维几何模型；基于所述三维几何模型，获取优化设计流程的设计变量和目标函数；构建表征所述设计变量和所述目标函数之间关系的近似模型；对所述近似模型进行寻优，获取最终优化后的设计变量。本发明专利技术能够显著抑制水轮机叶道空化涡的形成及水力优化的时间成本，具有较强的实用性、可推广性。可推广性。可推广性。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法


[0001]本专利技术属于水力机械数值模拟
，尤其涉及一种抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法。

技术介绍

[0002]近年来年来我国的能源消耗从总体上呈指数型快速提升。从2011年起，我国的能源动力领域中原煤生产总量占一次能源生产总量的比重逐渐下降。2021年“两会”将“双碳目标”写进了政府工作报告。要求我国到2030年时，碳排放量达到峰值，不再增加；到2060年时净碳排放量为零。这就要求我国的能源生产、消费结构需要发生重大的转变，大力发展如水能、风能、太阳能等清洁能源。
[0003]由于风能、太阳能等间歇性、波动性、不稳定性的先天不足，其不定时并网必然对电网造成较大冲击。因此，间歇性能源的并网和消纳，必须要有大量可控的电源予以辅助。水电不仅是最大的清洁能源之一，而且启停灵活、爬坡卸负载能力强、易于调度和维护，在促进风电、光电等间歇性能源大规模并网和消纳方面具有无可比拟的巨大优势。因此，新型电力系统中，水电机组将根据电力系统调度的需求承担更为艰巨的调峰调频任务，传统担任发电任务的水轮机转变为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法，其特征在于，包括：构建水轮机流体域的三维几何模型；基于所述三维几何模型，获取优化设计流程的设计变量和目标函数；构建表征所述设计变量和所述目标函数之间关系的近似模型；对所述近似模型进行寻优，获取最终优化后的设计变量，完成抑制水轮机叶道空化涡的水力优化。2.根据权利要求1所述的抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法，其特征在于，获取优化设计流程的所述设计变量和所述目标函数包括：基于所述三维几何模型，提取表征转轮流道和叶片几何形状的型线；基于所述型线对转轮叶片进行逆向建模；对逆向建模后的所述转轮叶片进行预处理，获取所述设计变量和所述目标函数，其中，所述设计变量和所述目标函数为优化设计流程中的设计变量和优化设计流程中的目标函数。3.根据权利要求2所述的抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法，其特征在于，对逆向建模后的所述转轮叶片进行预处理包括：对逆向建模后的所述转轮叶片进行参数化处理，获取所述优化设计流程中的所述设计变量；对参数化处理后的所述转轮叶片进行数值模拟处理，获取所述优化设计流程中的所述目标函数。4.根据权利要求3所述的抑制水轮机叶道空化涡的水力优化方法，其特征在于，对逆向建模后的所述转轮叶片进行参数化处理包括：将逆向建模后的所述转轮叶片分为若干断面，利用预设的Bezie...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙龙刚，许鸿洋，郭鹏程，范文睿，李颜雁，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：