水轮机泥沙磨损两相湍流场数值模拟

摘要：

为研究水轮机内部泥沙磨损的固液两相流动特性,应用基于计算多相流动力学理论中欧拉-欧拉方法的代数滑移混合多相流模型,采用多面体网格技术、标准k-ε湍流模型和压力速度耦合的SIMPLEC算法,转动区域应用多重参考系模型,对混流式水轮机全流道进行了三维定常泥沙磨损两相湍流场的数值模拟.利用商业CFD求解器ANSYS Fluent,获得了小开度工况下水轮机泥沙磨损发生的部位与程度,分析水轮机流道内泥沙磨损的特征规律,其中叶片上泥沙颗粒分布模拟结果与真机转轮实际磨损情况相符,表明该方法可以准确预测水轮机各过流部件的泥沙磨损情况,对揭示泥沙颗粒与水相互作用的固液两相湍流场诱发水轮机振动的影响机理及解决工程实际问题具有重要的意义,而且具有较高的工程应用价值.

关键词：水轮机、泥沙磨损、混合固液两相流模型、数值模拟

所属期刊栏目：34

分类号：S277.5(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51541913,51279071;云南农业大学自然科学青年基金资助项目2015ZR17;云南省教育厅科学研究基金资助项目2014C067Y

在线出版日期：2016-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：145-150