《長(zhǎng)短葉片混流式水輪機(jī)流動(dòng)特性分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、１６２中國(guó)農(nóng)村水利水電·２０１５年第６期文章編號(hào)：１００７－２２８４（２０１５）０６－０１６２－０４長(zhǎng)短葉片混流式水輪機(jī)流動(dòng)特性分析朱李，賴喜德（西華大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，成都６１００３９）摘要：為探討長(zhǎng)短式葉片混流式水輪機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律，基于ＣＦＤ性能預(yù)測(cè)方法，采用ＳＩＭＰＬＥ算法和ＲＮＧｋ－ε模型，計(jì)算水輪機(jī)在不同工況下的速度－壓力分布，探討水輪機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的速度分布、壓力分布、尾水管渦帶和壓力脈動(dòng)情況。研究結(jié)果表明：蝸殼內(nèi)流體流動(dòng)較為規(guī)律，當(dāng)蝸殼內(nèi)流體旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處時(shí)，蝸殼內(nèi)的流體排泄可能遲

2、滯，流動(dòng)復(fù)雜。導(dǎo)葉開(kāi)度增加后，尾水管旋渦區(qū)向下移動(dòng)，強(qiáng)度增大，且對(duì)擴(kuò)散段流態(tài)造成影響。在部分工況下能很好地捕捉到真實(shí)最大壓力脈動(dòng)信息。研究可為深入了解水輪機(jī)激振的內(nèi)在機(jī)理、改善水輪機(jī)的綜合性能提供一定參考。關(guān)鍵詞：混流式水輪機(jī)；內(nèi)部流動(dòng)；尾水管；渦帶＋中圖分類號(hào)：ＴＫ７３３．１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ＡＡｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＦｌｏｗＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｒａｎｃｉｓＴｕｒｂｉｎｅｗｉｔｈＬｏｎｇ－ｓｈｏｒｔＢｌａｄｅｓＺＨＵＬｉ，ＬＡＩＸｉ－ｄｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎ

3、ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏｗｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＦｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅｗｉｔｈｌｏｎｇ－ｓｈｏｒｔｂｌａｄｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｕｒｂｉｎｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎＣＦＤｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｏｒｙ，ｋ?

4、εｍｏｄｅｌａｎｄＳＩＭＰＬＥＣａｌｇｏ－ｒｉｔｈｍｔｏｉｎｑｕｉｒｅｉｎｔｏｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ，ｄｒａｆｔｔｕｂｅｖｏｒｔｅｘａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｐｕｌｓａｔｉｏｎｓ．Ａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅ－ｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｆｌｕｉｄｆｌｏｗｉｎｖｏｌｕｔｅｉｓｕｎｉｆｏｒｍ，ｔｈｅｆｌｏｗｉｎｖｏｌｕｔｅａｎｄｒｕｎｎｅｒｊｕｎｃｔｉｏｎｉｓｃｏｍｐｌｅｘ．Ｗｉｔｈｇｕｉｄｅｖａｎｅｏｐｅｎｉｎｇｉｎｃｒｅａｓ－ｉｎｇ

5、，ｄｒａｆｔｔｕｂｅｖｏｒｔｅｘｒｅｇｉｏｎｍｏｖｅｓｄｏｗｎｗａｒｄｓ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎｆｌｏｗ．Ｕｎｄｅｒｓｏｍｅｃｏｎｄｉ－ｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐｕｌｓａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｎｂｅｃａｐｔｕｒｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｉｎｔｒｉｎｓｉｃｖｉ－ｂｒａｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｙｄｒ

6、ｏ－ｔｕｒｂｉｎｅｄｕｅｔｏｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｆｌｏｗｓ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅ；ｉｎｎｅｒｆｌｏｗ；ｄｒａｆｔｔｕｂｅ；ｖｏｒｔｅｘｓｔｒｉｐ混流式水輪機(jī)是目前世界各國(guó)廣泛采用的水輪機(jī)形式之長(zhǎng)短式葉片的混流式水輪機(jī)流動(dòng)特性分析。水電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)［４－９］：水輪機(jī)的水力穩(wěn)定性是決定機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的最主一，它結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠、低空蝕、高效率，是開(kāi)發(fā)中高水頭水表明力

7、資源的優(yōu)良機(jī)型［１］。要因素，其中高水頭混流式水輪機(jī)的水力穩(wěn)定性問(wèn)題尤為突出，而我國(guó)大部分是高水頭電站。且目前為止評(píng)價(jià)水輪機(jī)水力羅興锜、姬晉廷等人通過(guò)對(duì)混流式水輪機(jī)的定常流動(dòng)分穩(wěn)定性的主要手段仍是模型試驗(yàn)。基于上述原因，有必要對(duì)長(zhǎng)析，探討了引起混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)部流動(dòng)不穩(wěn)定的原短式葉片的混流式水輪機(jī)在多工況下，并考慮動(dòng)靜干涉作用的［２］，但分析并未針對(duì)全流場(chǎng)。黃劍峰，張立翔等通過(guò)對(duì)混流因全流道三維定常湍流流動(dòng)進(jìn)行更深入探討，為解決混流式水輪式水輪機(jī)多部件湍流計(jì)算，得到了水輪機(jī)各過(guò)流部件內(nèi)流場(chǎng)的機(jī)的

8、水力穩(wěn)定性問(wèn)題提供一定的理論參考。［３］，但該計(jì)算并未考慮危險(xiǎn)工況，而且國(guó)內(nèi)鮮見(jiàn)針對(duì)流動(dòng)狀態(tài)本文基于ＣＦＤ性能預(yù)測(cè)方法，對(duì)水輪機(jī)不同工況下的速度－壓力分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，并探討水輪機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的速度分布、收稿日期：２０１５－０１－３１壓力分布和尾水管渦帶引起的壓力脈動(dòng)情況?；痦?xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（５１３７９１７９）；四川省教育廳基金項(xiàng)目（１１ＺＢ００８）；西華大學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（Ｚ１１２０４１４）；西華大１計(jì)算模型與數(shù)值方法學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（ｙｃｊｊ２０１４１７７）。作