中小型混流式水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)內(nèi)部流場分析與研究.pdf

1、水輪機(jī)過流部件內(nèi)部流場分析是水輪機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟之一，只有在較為真實(shí)地反映出水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的情況下，才能在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化方案，從而提高水輪發(fā)電機(jī)組的性能。本文在針對某10MW立式混流式水輪機(jī)的過流部件之一-導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部流場分析。在已知的導(dǎo)葉相關(guān)參數(shù)基礎(chǔ)上，利用AUTO CAD和UG對流場進(jìn)行三維實(shí)體建模。最后，應(yīng)用Fluent軟件對最大開度工況、最優(yōu)工況以及小開度工況三種情況進(jìn)行內(nèi)部流場分析。 本文在針對內(nèi)部流場分

2、析的過程中，控制方程為采用雷諾時(shí)均N-S方程，并以RNG k-ε模型使方程組閉合，計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格，邊界條件采用速度進(jìn)口，壓力出口以及壁面邊界；近壁流動(dòng)應(yīng)用壁面函數(shù)法處理；從速度和壓力分布的角度研究和探討了各工況下導(dǎo)水機(jī)構(gòu)內(nèi)部流動(dòng)的特性，為提高其性能提供可靠的科學(xué)依據(jù)。經(jīng)分析和數(shù)值模擬結(jié)果顯示： 1、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)內(nèi)部流場的速度壓力分布都是均勻變化的（速度是均勻增大，壓力均勻減?。?，且在圓周方向都具有良好的對稱性。