不同几何结构对混流式水轮机转轮内三维粘性流模拟的影响

• 作者: Alireza．P．Pirali
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 数字模拟 混流式水轮机转轮 GAMM 粘性流动
• 年，卷（期）: 2007,（2）
• 页码范围: 68-72
• 页数: 5页
• 分类号: TQ174.7

摘要

转轮中的数字流动分析乃是混流式水轮机数学分析中最困难的步骤，其根本原因在于转轮中流动的转动特性和转轮的转动参照面的构架，对水轮机进行整体分析需要很多时间，且其处理设备要较目前手头上应用的要快得多。为了得到有效的模拟结果，同时减少计算量，从不同的几何结构中选取合适的、相容的物理模拟量以及恰当的边界条件进行分析是很重要的，除此．之外，在水轮机的实际观察中，在转轮轮毂下将会观察到一个包含气体的涡带，这是一种二相流动，而忽略这种二相流的特性，在模拟过程中会产生某些错误。本文主要讲述，在最优工况运行时，对GAMM混流式水轮机三维流动的数字化模拟，以及模拟结果与实验数据的相互验证。在本文的模拟过程中，使用了Fluent软件，同时假定在转轮中的流态是稳定的，这样就能够运用k-e方程来模拟转轮中的湍流运动。对不同的几何结构进行模拟分析中，就目前所做的模拟结果来看：带有周期性边界条件的2个叶片的几何结构是最好的几何结构。采用一个叶片的几何结构，数字模拟收敛不好，而对13个叶片的几何结构进行数字模拟，将会导致网格粗大，同时出错率和计算量将会增加。定性地说，在本文中进行的模拟分析能定性地预测出空化发生区域，并且预测结果与试验观察结果相当吻合。