对水轮机湍流CFD软件OpenFOAM的检验

• 作者: Hakan NILSSON 王磊（译） 赵越（校）
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: CFD 验证 轴流转桨式水轮机 转轮 尾水管 涡带 OPENFOAM
• 年，卷（期）: 2008,（4）
• 页码范围: 53-56
• 页数: 4页
• 分类号: TP317

摘要

本项研究的目的在于检验新开发的分布式用于水轮机湍流计算的开源CFD软件OpenFOAM的有效性。在若干工况下同时进行了其他CFD软件的计算、试验研究和OpenFOAM计算。将OpenFOAM计算结果分别与其他CFD软件的计算结果和试验结果进行了比较。首先对（Turbine-99工作站的）Holleforsen水轮机尾水管进行了定常流动计算。通过对OpenFOAM的计算结果与Turbine-99—Ⅲ工作站2005年11月论文集（www．turbine．99．org）中提及的主流商业CFD软件计算结果的比较来验证该软件的有效性。还在该尾水管上进行了非定常流动的计算，计算出非定常涡带的周期为0．48s。针对尾水管的所有OpenFOAM计算结果与CFX-5的计算结果吻合，与试验结果重合得非常好。紧接着又对Holleforsen水轮机转轮的定常流动进行了研究。按照周期性边界条件，分别对转轮进行了单流道和全流道计算，其结果相同。在上述所有计算中均考虑了轮缘间隙的影响，并且分别按轮毂与叶片间是否存在间隙的情况进行了计算。计算结果与试验结果吻合得相当好。所有计算均使用壁面函数网格和标准k-ε湍流模型。