基于動網格技術的水輪機瞬態(tài)流動分析.pdf

1、水電站的過渡過程常常引起強烈的水力機組壓力脈動、振動和水錘等現象，嚴重影響電站的安全運行，對過渡過程中過流部件內部流動狀態(tài)變化的研究也逐漸成為國內外的研究前沿和熱點。本文以水輪機的過渡過程為研究對象，采用動網格技術對閥門的關閉過程和軸流轉槳式水輪機活動導葉在小波動過程中的內部流動進行了CFD數值模擬。主要工作內容包括以下幾方面:
　　首先，利用動網格技術對管道關閥水擊過程進行了數值模擬。通過與實驗及常規(guī)的特征線法比較得出，動網格技

2、術可以應用于管道閥門水擊的計算。研究表明:采用動網格技術的瞬態(tài)數值模擬更能準確地反映出閥門關閉過程中流場結構及流動狀態(tài)的規(guī)律，閥門開度減小時流場變得復雜，出現復雜渦系，損失也會增加，同時閥門受力較大。
　　其次，對軸流轉槳式水輪機小波動過程中活動導葉開度隨時間變化這一過渡過程進行了數值模擬。通過對不同初始開度下的活動導葉進行了系統(tǒng)、全面的數值計算，包括活動導葉轉動及固定不動兩種情況，得到了活動導葉上的壓力分布、流域內的流場分布。通

3、過分析不同開度下導葉后方壓力脈動的變化揭示了導葉開度由小變大以及由大變小這兩個過程并不是個簡單的逆過程，其間壓力、速度的變化趨勢不太相同。在活動導葉小波動過渡過程中，當導葉初始開度為小開度時，導葉后方壓力波動幅值較大;當導葉初始開度為大開度時，導葉后方壓力波動幅值較小開度時小。
　　最后，對小波動過渡過程中軸流轉槳式水輪機轉輪內部流動進行了數值模擬，分析了軸流轉槳式水輪機轉輪內部壓力和速度的分布，在此基礎上運用動網格技術改變導葉開