尾水管偏离工况时的数值模拟

• 作者: ARZOLA FIDEL 李任飞（校） 赵昊阳（译）
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 尾水管 数值模拟 涡带 压力脉动
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 页码范围: 52-57
• 页数: 6页
• 分类号: TK730.314

摘要

采用三维非定常雷诺平均N-S方程模拟尾水管流场。本研究的目的是针对混流水轮机尾水管两种特定偏离工况的复杂三维不稳定流动进行建模、模拟和描述：即A）部分负荷（0．88Q），此时通常会有不稳定旋转涡带出现，并与强压力脉动有关；B）高负荷（1．21Q），此时由于存在轴对称的空化腔，会引发－柔和的压力波动。在对原型进行大修后进行的此项研究工作，大修包括更换新转轮、导叶、对固定导叶及其他通道修型；大修后出力、效率和稳定运行范围都得到了增加。计算区域只包含尾水管。采用相对粗糙的网格及k-ε湍流模型从而获得快速但足够准确的结果，而这有助于了解在偏离工况时，转轮出口处速度场为新的分布时现存的尾水管内部如何流动。将模型和原型的数值结果与实验数据进行了定性和定量的分析和比较。并将这两种情况下尾水管内部流场分布的不稳定和复杂特性直观地显现出来。