[发明专利]一种冲击式水轮机转轮快速造型方法

权利要求书

1.一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：包括以下步骤：

根据电站参数，通过对比、选型确定水斗式转轮主要参数及模型与真机比值；

建立冲击式水轮机模型转轮及周围流体的三维模型，设置计算域的计算方程和边界条件；

提取转轮表面气液两项分布云图，并根据气液两项分布云图将水斗正面和背面均划分有水区域和无水区域；

将无水区域均再划分为过渡区和根部；

对根部进行减应力复杂曲面的造型，以满足应力要求；对有水区域进行水斗叶型的优化，以满足效率要求；

将有水区域与根部用过渡区桥接，形成拼接水斗整体；

优化过渡区使水斗固有频率与激振频率完全避开。

2.根据权利要求1所述的一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：将无水区域均再划分为过渡区和根部时，在水斗正面，过渡区占无水区域的20％～30％。

3.根据权利要求1所述的一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：将无水区域均再划分为过渡区和根部时，在水斗背面，过渡区占无水区域的30％～40％。

4.根据权利要求1所述的一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：过渡区与根部的分界线和过渡区与有水区域的分界线平行。

5.根据权利要求1所述的一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：对根部进行减应力复杂曲面的造型时，依次进行以下步骤：

建立冲击式水斗有限元模型；

施加边界条件和载荷；

有限元求解并提供应力结果；

循环进行：调节影响根部应力的参数；

确定根部最优结构方案。

6.根据权利要求1所述的一种冲击式水轮机转轮快速造型方法，其特征在于：优化过渡区时，首先提取水斗正面和背面上有水区域和过渡区、过渡区和根部的4条分界线，在分界线上添加助点，通过桥接曲线的方式将辅助点连接，通过曲线网格构建水斗过渡区正面和背面，再通过缝合方式将水斗过渡区正背面缝合成新的过渡区；通过改变桥接曲线开始点与结束点的相切幅值，改变过渡区正面和背面曲率的变化，以改变水斗固有频率。