混流式水轮机的三维湍流流场分析与性能预测

摘要：

用数值方法研究混流式水轮机各通流元件内部流场是优化其设计的重要手段.该文基于Navier-Stokes方程和k-ε紊流模型,采用贴体坐标和交错网格系统,用SIMPLEC算法对一模型混流式水轮机引水元件、转轮和尾水管进行了联合计算与转轮单流道计算,数值模拟了水轮机各通流元件内部三维湍流流场,预测了水轮机的能量性能和空化性能,并与水轮机模型试验结果进行了对比.该文的水轮机计算效率与实测效率非常接近,各工况最大相对误差为0.9%;计算的初生空化系数与实测临界空化系数之比为1.57～1.99,符合实际.研究结果表明,该文提出的多部件联合计算与转轮单流道计算相结合的方法,可节省计算资源且精度较高,并具有良好的工程适用性.

关键词：混流式水轮机、数值模拟、流场、三维湍流、性能预测

所属期刊栏目：26

分类号：TK730.3(水能、水力机械)

资助基金：国家十五公关项目:三峡水利枢纽工程成套设备研制项目之子课题ZZ01-01-01

在线出版日期：2010-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：118-124,彩插三