彎肘形尾水管的改形設計對其回能系數(shù)影響的研究.pdf

1、水輪機尾水管是實現(xiàn)機組對能量回收的重要部件,對水輪機機組的整體能量特性和穩(wěn)定運行具有很大的影響。尾水管的性能與其幾何設計的外形有密切的關(guān)系。尾水管設計得好,內(nèi)部流動均勻穩(wěn)定,二次流動現(xiàn)象不嚴重,損失小,回能系數(shù)高。若設計不好,其內(nèi)部流動將出現(xiàn)較大的回流和彎管處的對流現(xiàn)象,造成尾水管的振動加大,使機組運行處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
　　本論文針對贛州發(fā)電成套設備有限公司在水輪機尾水管實際運用中碰到的實際回能系數(shù)差的問題,采用Fluent商用軟

2、件,基于雷諾時均N-S方程和標準的k-e方程,以某水電站混流式水輪機機組模型尾水管為實例,通過理論分析和研究,探討尾水管的阻力損失和回能系數(shù)的關(guān)系,推導出改形后尾水管的回能系數(shù)與單邊擴散角度a、流量之間的關(guān)系;以及其阻力損失與單邊擴散角a、流量之間的關(guān)系,同時闡明了回能系數(shù)和阻力損失在新型尾水管設計中的重要性,并由此作出相應的改形優(yōu)化方案。
　　在理論分析和研究基礎上,應用Fluent軟件對尾水管進行進行數(shù)值模擬仿真。通過Gamb

3、it軟件對改形的尾水管進行建模,后采用Fluent商用軟件對原尾水管和改形的進行模擬仿真比較,計算和導出一批仿真數(shù)據(jù)和圖表,并由此進一步分析尾水管的速度場、壓力場,并分析比較不同流量下改形前后工況尾水管的截面速度場和壓力場。
　　論文最后部分通過對Fluent仿真軟件導出的數(shù)據(jù)和表格進行綜合分析,結(jié)果表明,新型的改形的尾水管設計能夠很好的解決一部分尾水管在實際運用中出現(xiàn)的問題,加強尾水管在實際中能量回收,其計算結(jié)果和表格分析為今后