一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法技术

本发明专利技术公开了一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法，包括如下步骤：步骤1结构模态分析：进行水泵水轮机顶盖的结构模态分析，以获得结构的自然频率、振型和模态参数；步骤2流体模拟：进行顶盖周围流体流动的数值模拟；步骤3流固耦合分析：将结构模态分析和流体模拟结果进行耦合，进行流固耦合分析；步骤4结果分析和优化：根据流固耦合分析的结果，获得顶盖在不同工况下的振动响应、应力分布和动态特性信息：本发明专利技术具有高效性、准确性和实用性，对于水泵水轮机顶盖的设计和分析具有重要的应用价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法


[0001]本专利技术涉及水泵水轮机
，特别涉及一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法。

技术介绍

[0002]水泵水轮机是20世纪30年代出现的新型抽水蓄能机组，与水轮机和水泵串联的蓄能机组相比，其重量大为减轻，造价降低，因而得到广泛应用。水泵水轮机主要分为混流式、斜流式和贯流式，适用水头/扬程的范围不同。混流式和斜流式水泵水轮机主要应用于大中型抽水蓄能电站，其中使用最为广泛的是混流式水泵水轮机。贯流式则多应用于潮汐电站。此外，在一些装有轴流泵的泵站，亦有利用轴流式水泵反转进行发电的，这种轴流式水泵水轮机应用并不广泛。水泵水轮机顶盖作为抽水蓄能机组重要的结构部件，在保障机组安全稳定运行方面起到至关重要的作用。但是现有对水泵水轮机顶盖的分析不够精确，无法帮助工程师了解顶盖的结构安全性、动态特性和流体影响。

技术实现思路

[0003]为了解决以上问题，本专利技术提供了一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1结构模态分析：进行水泵水轮机顶盖的结构模态分析，以获得结构的自然频率、振型和模态参数；步骤2流体模拟：进行顶盖周围流体流动的数值模拟；步骤3流固耦合分析：将结构模态分析和流体模拟结果进行耦合，进行流固耦合分析；步骤4结果分析和优化：根据流固耦合分析的结果，获得顶盖在不同工况下的振动响应、应力分布和动态特性信息。2.根据权利要求1所述的一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法，其特征在于，所述步骤1包括：确定几何模型：确定水泵水轮机顶盖的几何模型；网格划分：将几何模型离散化为有限数量的单元；材料属性：确定顶盖材料的力学性质；边界条件：确定边界条件，在分析中施加在顶盖上的约束和加载；单元刚度矩阵和质量矩阵的建立：根据每个单元的几何形状和材料性质，建立单元的刚度矩阵和质量矩阵；求解特征值：通过求解结构的特征值问题，得到结构的自然频率、振型和模态参数，求解特征值和特征向量；结果分析：分析模态分析的结果，获得顶盖的自然频率、振型和模态参数，通过观察振型获得结构的固有振动特性，自然频率则反映了结构在没有外界激励时的振动频率。3.根据权利要求2所述的一种水泵水轮机顶盖流固耦合模态分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：建立流体域模型：建立顶盖周围的流体域模型；网格划分：将流体域离散化为有限数量的单；边界条件：设置流体模拟的边界条件；流体模型选择和参数设定：根据水泵水轮机的类型和工作特点，选择流体模型进行模拟，同时设定相应的流体参数；数值求解：通过在网格单元上离散...

【专利技术属性】
技术研发人员：权强，张德浩，王彪，肖云峰，王研，王正伟，李政，赵浩，黄星星，毕慧丽，
申请(专利权)人：陕西镇安抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：