一种水力过渡过程中压力钢管应力数值计算方法

摘要

本发明公开了一种水力过渡过程中压力钢管应力数值计算方法，该方法首先基于水电机组水力过渡过程绘出水流特性曲线，根据水力特性曲线和固体几何模型进行钢管内部水流计算流体力学计算，得到内部钢管内部水流的压力分布。通过考虑水力过渡过程水锤对钢管作用，进行压力钢管流固耦合分析，得到水力过渡过程钢管管壁的应力分布。该应力数值计算方法具有通用性，能够快速获得钢管的应力分布，指导应力钢管的质量检测和安全评估。

主权项

一种水力过渡过程中压力钢管应力数值计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在水电机组水力过渡过程中，采集压力钢管内的水流速度，获得压力钢管的进出口水流特性曲线；步骤二：利用三维建模软件对压力钢管进行固体几何模型建模，所述固体几何模型包括压力钢管内部水流的流体域以及钢管管壁的固体域；步骤三：将步骤一获得的压力钢管的进出口水流特性曲线作为边界条件，采用通用计算流体力学软件对压力钢管进行流体力学仿真，获得压力钢管内部水流的流速分布和水锤压力分布；步骤四：将步骤三获得的水流对压力钢管内壁的水锤压力作为荷载加入到步骤二获得的压力钢管固体几何模型中，对压力钢管进行有限元计算，得到压力钢管的应力分布。