混流式水輪機導(dǎo)水機構(gòu)二重葉柵流動研究.pdf

1、本文首先介紹了與水力機械CFD解析有關(guān)的若干理論問題。著重比較了各種湍流模式的優(yōu)缺點及在水力機械CFD解析中的適用性。其次，針對水輪發(fā)電機組長時間工作在偏工況的特點，本文重點研究了不同工況下固定、活動導(dǎo)葉二重葉柵內(nèi)部的流動情況及其水力損失的變化。隨著計算機硬件和軟件的快速發(fā)展，我們可以對水輪機做整體解析；在設(shè)定邊界條件時，只需要給定蝸殼入口條件和尾水管的出口條件，而不用再做其它假設(shè)，從而減小了計算的誤差。文中對同一水輪機真機的五個不同運

2、行工況進(jìn)行了整體解析，對多個不同工況下的二重葉柵內(nèi)部流場進(jìn)行了描述。最后定量的得到了進(jìn)入轉(zhuǎn)輪之前二重葉柵的損失變化，并追究了損失變化的原因。本論文得到了如下結(jié)論：　　(1)小流量工況主要損失部位在于從活動導(dǎo)葉背壓面的頂端到木端的位置，以及較為寬闊的尾流影響帶；大流量工況從固定導(dǎo)葉的背壓面開始存在損失，并一直影響到導(dǎo)水結(jié)構(gòu)的出口，大流量工況的固定導(dǎo)葉尾流損失下降較快，損失也較大?！　?2)最優(yōu)工況下全能損失最小；隨著流量增加大流量工況

3、時全能損失呈較快增長趨勢。小流量工況下隨著流量的減少，全能損失呈較緩的增長趨勢喉部、脫流引起的損失比例增大。　　(3)小流量時導(dǎo)葉軸向表面動能變化較為均勻，但沿流動方向變化較大。在最優(yōu)工況和大流量工況下，葉柵出口靠近下環(huán)的地方水流的動能變化較大，使得轉(zhuǎn)輪在下環(huán)處難以得到較好的水流入口條件，而下環(huán)部承受著較大的能量轉(zhuǎn)換任務(wù)?！　?4)導(dǎo)葉出口環(huán)面上的壓能分布，除了＃5大流量工況外，各工況分布比較均勻。＃5工況在導(dǎo)葉出口環(huán)面上變化較快較