轴流转桨式水轮机的湍流数值模拟——水轮机性能预测准确性评估

• 作者: PKo(日) 郭全宝
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 轴流转桨式水轮机 性能预测 湍流数值模拟 评估 RAYLEIGH 水轮机空化 水轮机效率 set方程
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 52-59
• 页数: 8页
• 分类号: TV135.2

摘要

对轴流转桨式（卡普兰）水轮机空化和压力脉动等流态现象进行深入了解并准确预测，可以设计出使用寿命更长和效率更高的高性能水轮机。在本文中，提出了一种基于轴流转桨式水轮机全流道的高精度水轮机效率和水轮机空化性能预测方法并进行评估。用基于雷诺平均纳维叶．斯托克斯（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）方程的流体体积法跟踪自由表面并结合雷诺应力湍流模型对两相流流场进行预测，空化气泡的发胀和溃灭由修正的Rayleigh．Plesset方程进行建模，将预测结果与Ns400轴流转桨式水轮机模型的试验结果进行比较并评估预测的准确性。预测结果与包括水轮机效率，空化性能和压力脉动等试验数据进行比较，预测结果非常准确。此外，还讨论了转轮桨叶表面气穴现象对流道水力损失的影响。为了更好的设计和研究轴流转桨式水轮机，还介绍了水轮机流量和水轮机性能的预测方法并进行评估。