中比轉(zhuǎn)速混流式水輪機內(nèi)流場數(shù)值模擬及性能改善研究.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；其次通過“部分耦合”的方法解析了某中比轉(zhuǎn)速混流式水輪機真機在不同工況下的穩(wěn)定場，全面的分析了各過流部件內(nèi)的流動特性以及其能量特性。本文首次通過對主流與間隙流的整體解析，詳細(xì)的分析了混流式水輪機上下迷宮環(huán)間隙的內(nèi)部流動情況，著重分析了上下迷宮環(huán)中能量損失的分布以及上下迷宮環(huán)間隙引起的流量損失及動力損失，并討論了不同間隙形

2、狀對于流量損失及動力損失的影響；在此基礎(chǔ)上，深入的對混流式水輪機中包括能量效率、流量效率及動力效率的綜合水力效率進(jìn)行詳細(xì)分析，并與模型試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；最后，進(jìn)一步分析了間隙流與主流之間的干涉作用，重點的分析了下環(huán)間隙出口流動對于尾水管內(nèi)的水力性能的影響。本文應(yīng)用最小能量損失原理及自由剪切層的擬序結(jié)構(gòu)對于尾水管內(nèi)死水區(qū)及螺旋形渦帶的形成機理進(jìn)行分析，提出尾水管中錐形自由剪切層之間的大渦結(jié)構(gòu)是形成尾水管內(nèi)螺旋形渦帶的根本原因。本文中還詳