冲击式水轮机水斗中流动的数值分析

• 作者: AlexandrePerrig 尹继红 李任飞
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 冲击式水轮机 数值分析 水斗式水轮机 能量转换效率 转矩分布 流动分析 时间变化 运行周期 径向位置 运行工况 非稳态 旋转力 内表面 CFD 压力场 变负荷 流态 流面 喷嘴
• 年，卷（期）: 2005,（1）
• 页码范围: 55-59
• 页数: 5页
• 分类号: TK735

摘要

冲击式水轮机水斗中的流动为三维、非稳态、紊流，其特点是自由流面流动，并受旋转力的影响。因此，水流与水斗内表面间的能量如何转换的研究十分困难。实验验证的CFD结果分析为进一步观察水斗内的流动提供了基础。本文介绍了4喷嘴水斗式水轮机最优效率点附近工况单个水斗一个周期的数值流动分析。首先简要介绍了水斗运行周期内随时间变化的相继运动。然后，对水斗5个不同区域的压力场和转矩分布进行了比较。结果表明，水斗压力和转矩分布存在显著差别，尤其在加亮区域，机械应变负荷最大的区域．并没有对水斗产生转矩起最大作用。这似乎与所处水斗区域的径向位置无关，而与流态有关，流态受水斗设计和运行工况的影响。研究表明，水斗压力和转矩场的分析对定量地评估水斗中的能量转换效率具有十分重要的意义。