軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)含間隙的內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值研究與分析.pdf

1、本文是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(90410019和50379044)支持下完成的.主要以軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)不同的槳葉角度、導(dǎo)葉開(kāi)度和單位轉(zhuǎn)速下的各種不同工況點(diǎn),對(duì)含輪緣間隙的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值研究,并對(duì)其進(jìn)行了性能預(yù)測(cè).主要包括以下幾方面: 首先,建立不同活動(dòng)導(dǎo)葉開(kāi)度、軸流轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪葉片角度以及流域的三維模型,并對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分. 基于Navier-Stokes方程和k-ε紊流模型,對(duì)含輪緣間

2、隙的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值研究.分析了水流自活動(dòng)導(dǎo)葉出口到轉(zhuǎn)輪進(jìn)口的速度,以及速度矩在不同工況下的分布規(guī)律,結(jié)果表明:活動(dòng)導(dǎo)葉開(kāi)度不同時(shí)流道轉(zhuǎn)彎對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口速度分布產(chǎn)生一定的影響.流道轉(zhuǎn)彎的存在使得轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處的周向速度由輪轂向輪緣處減小,速度矩由輪轂向輪緣逐步增加,但由于輪緣間隙的影響使得周向速度在靠近輪緣處波動(dòng)較大. 其次,通過(guò)對(duì)不同工況下軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的動(dòng)力特性進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的數(shù)值計(jì)算,闡述了轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉