转桨式水轮机模型（U9）流动的数值模拟和试验结果的对比

• 作者: O Petit 吴新润（校） 邵国辉（译）
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 转桨式水轮机 水轮机模型 数值模拟 流动 试验 激光多普勒技术 标准k-ε模型 技术测量
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 页码范围: 60-66
• 页数: 7页
• 分类号: TK733.5

摘要

本文把用OpenFOAMCFD方法对U9转桨式水轮机所进行的流动仿真结果与试验结果进行了对比；同时也对比了蜗壳和尾水管中的速度分布图。U9转桨式水轮机的原型装在波尔尤斯（Porjus），而其模型装在瑞典艾尔夫卡勒比（Alvkarleby），在水流流向蜗壳前都安装了弯曲的进水管。当时在设计阶段进行的数值模拟，尚未考虑这种弯管对水轮机的流动产生的影响。为了研究进水管曲率对于水轮机流动的影响，同时也为了进一步地了解整个系统的流动，对以1：31比例设计的U9水轮机模型进行了测试。之前公布的在蜗壳入口和导叶前进行的测量结果，都是采用激光多普勒技术（laser Doppler anemometry,LDA）获得的。尾水管里，许多速度场都是通过LDA技术测量的。本文中在尾水管入口的一个水平截面进行了试验研究。试验结果一方面能够用来确定尾水管数值模拟的人流边界条件，另一方面也能验证在蜗壳和尾水管中的计算结果。数值模拟则是通过采用标准k-ε模型和六面体的结构壁面函数网格获取的。