水轮机活动导叶端面间隙磨蚀特性数值模拟

• 作者: 刘宜 李光贤 王洁 王腾达 陈雨 韩伟
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水轮机导叶 间隙流 平均磨损率 离散相模型 数值模拟
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 404-412
• 页数: 9页
• 分类号: TK730
• 字数: 6618字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.17.0188

摘要

为了研究水轮机活动导叶端面间隙固液两相流动的规律,以及间隙上下表面的磨损情况,基于Fluent软件的RNGk-ε湍流模型和DPM模型,结合水轮机活动导叶端面间隙流的简化模型(圆柱绕流和后台阶流),数值模拟了不同进口速度下,沙粒体积分数分别为1％,5％,7％,10％以及沙粒粒径分别为0.020,0.050,0.075,0.100 mm时,活动导叶端面间隙的三维非稳态流动.通过定常数值模拟得到不同工况下间隙上下表面的平均磨损率分布,分析磨蚀规律和磨蚀位置.结果表明:流场中平均磨损率分布受间隙流模型的结构和两相流参数设置影响较大.随着进口速度和沙粒体积分数增大,间隙流模型上下表面平均磨损率增大,磨损主要集中在轴前、台阶下游再附点位置以及间隙流出口处,最大平均磨损率约为2.0×10-6 kg/(m2·s).随着沙粒粒径增大,由于惯性力作用,模型上下表面平均磨损率减小;在沙粒粒径小于0.020 mm时,磨损情况相比其他粒径更严重,最大平均磨损率约为0.100 mm时的2倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘宜	兰州理工大学能源与动力工程学院	51	500	13.0	18.0
3	韩伟	兰州理工大学能源与动力工程学院	91	825	17.0	24.0
7	王洁	兰州理工大学能源与动力工程学院	12	61	4.0	7.0
8	陈雨	兰州理工大学能源与动力工程学院	6	16	3.0	4.0
11	李光贤	兰州理工大学能源与动力工程学院	6	27	3.0	5.0
12	王腾达	兰州理工大学能源与动力工程学院	1	3	1.0	1.0