基于N-S方程的混流式水輪機性能預估.pdf

1、本文在國家自然基金重點項目（90410019）支持下完成。水輪機是水電站能量轉(zhuǎn)換的主要部件，其性能直接影響到電站的效益，因此在轉(zhuǎn)輪的設(shè)計階段對轉(zhuǎn)輪的性能進行預估就顯得尤為重要。為克服模型試驗周期長、投資大等缺點，本文基于N-S方程對水輪機流場進行計算并預估其性能。 本文采用MDT進行水輪機三維實體造型，從而得到流場計算的三維幾何模型。然后采用基于雷諾時均N-S方程與標準 湍流模型來計算水輪機三維粘性湍流場，在非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中，采用

2、基于有限元的有限體積法對方程進行離散，用壓力校正法進行數(shù)值求解?；谒啓C三維流場計算預估流量，先假設(shè)一流量值，并根據(jù)流量值計算水輪機三維粘性湍流場并在此基礎(chǔ)上計算水輪機的理論水頭，將理論水頭和試驗水頭進行比較，如果其差值滿足給定要求則可以確定流量并預估該工況下的能量性能和空化性能，否則修正流量值反復迭代計算直到水頭差值滿足要求。本文結(jié)合實例，對模型混流式水輪機進行三維流場計算，預估了水輪機的流量、能量性能及空化性能，根據(jù)預估結(jié)果繪制了