结合CFD和模型试验对立式水斗式水轮机进行现代化改造

• 作者: Reiner Mack 董慧莹
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 水轮机 水斗式 立式 CFD分析 模型试验
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 40-45
• 页数: 6页
• 分类号: TK735.1

摘要

水轮机现代化改造承载着增大已安装水电机组容量的重要任务。在许多改造项目中，在现有的水路基础上，可以使有效排水能力和能量输出有一个质的增长。同样，在改造之后对水力、机械和电气设计进行整体优化也可以在一定程度上提高可用能量。在有效的设计手段的应用过程中，水斗式水轮机流量的两相特性需要特殊关注，水轮机高压区流量是主要的特性之一，可使用标准工具CFD来研究射流质量、探究导致自由表面劣质的扰动来源。还可使用CFD来分析转轮水斗和射流之间的相互作用。然而，因为冲击式水轮机的数值模拟属于两相、瞬时流动过程，水力效率方面很难做到高精准度的预测。因此，我们总是通过对水轮机模型的测量来检查转轮水斗的优化成果。水流从转轮排出后，机壳流量也存在一个相似的情况，同样也可以利用CFD技术进行研究。然而，由于两相流动的特性，只要机壳中有水流动，我们就需要对这个位置进行优化设计。本文给出了立式水斗式水轮机电站现代化工程设计的两种不同的方法，展示了如何用CFD来确定高压区损耗，以及如何将这些结果与模型试验相结合起来分析，本文最后讲述了水轮机模型试验结果和原型测量结果的系统对比。

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1	董慧莹		1	0	0.0	0.0