沖擊式水輪機及其內(nèi)部不良流動的數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國西部高水頭水力資源的蘊含量非常豐富，沖擊式水輪機具有適應高水頭運行的特點，是高水頭水力開發(fā)必不可少的機型。然而與反擊式水輪機已經(jīng)非常成熟的技術(shù)相比，我國對沖擊式水輪機的研究可以說才剛剛起步。沖擊式水輪機內(nèi)部的流動要比反擊式水輪機內(nèi)部流動復雜很多，因為其內(nèi)部流動是三維非定常的氣液兩相流流動，分析其流動特點時，不僅要考慮氣體相與液體相之間的相互作用，還要考慮射流與射流之間相互干涉、射流與轉(zhuǎn)輪之間相互干涉等很多不良流動現(xiàn)象，這些不良流動現(xiàn)

2、象會很大的降低水輪機的出力和效率，也會造成水輪機機組的不穩(wěn)定，因此對沖擊式水輪機內(nèi)部流動狀態(tài)進行分析，研究其內(nèi)部的存在的各種不良流動現(xiàn)象就顯得特別重要。
　　為實現(xiàn)對沖擊式水輪機內(nèi)部流動進行分析，本文中對某一在運水電站的水斗式水輪機原型內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬，本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1.對沖擊式水輪機的導水部件配水管進行數(shù)值模擬，分析其內(nèi)部的流動不均勻現(xiàn)象和流動損失，并對噴嘴內(nèi)流場進行數(shù)值模擬，得到此噴嘴中噴針行程與噴

3、嘴流量的關系。
　　2.通過對沖擊式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部兩相流流動進行數(shù)值模擬，對不同時刻同一水斗內(nèi)的流動狀態(tài)進行了分析，對同一時刻轉(zhuǎn)輪中受兩射流作用的不同水斗內(nèi)流場進行了分析。
　　3.通過對沖擊式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)部兩相流流動全過程的數(shù)值模擬，找到本文研究水輪機內(nèi)部存在的三種不良流動現(xiàn)象，并給予合理的解釋，最后針對每一種不良流動給出合理的解決方案，并分析各種方案的可行性。
　　結(jié)果表明，配水管中支路突然轉(zhuǎn)折是造成配水管中流動不