混流式水輪機內(nèi)部三維空化流數(shù)值模擬.pdf

1、效率、空化和穩(wěn)定性是評價水力機械的三大性能指標。這三個指標不是獨立存在，是有緊密聯(lián)系的，效率影響水能的利用率，空化影響機組的運行壽命，穩(wěn)定性關(guān)系到機組能否安全、正常的運行。
　　隨著計算機和計算流體力學(xué)的發(fā)展，采用數(shù)值模擬技術(shù)準確反映水力機械內(nèi)部空化的初生、發(fā)展、及潰滅情況成為研究熱點。本文采用ANSYS CFX軟件，基于雷諾時均N-S方程與渦粘模型，以某混流式水輪機機組全流道為模型，進行葉片定常空化數(shù)值模擬、尾水管空化渦帶定常數(shù)

2、值模擬和非定常數(shù)值模擬，研究了流量對葉片空化的影響、以及裝置空化系數(shù)的變化對尾水管空化渦帶的影響。
　　本文首先對空化基本理論，空化研究方法以及國內(nèi)外空化研究進展進行介紹，然后闡述了空化流的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值計算方法，分別對水輪機葉片空化和尾水管空化渦帶進行數(shù)值模擬。對葉片空化的模擬結(jié)果進行分析，得出葉片的初生空化首先發(fā)生在葉片頭部背面靠近下環(huán)處，隨著流量的逐漸增大，葉片頭部空化程度逐漸加劇。對尾水渦帶的模擬結(jié)果進行分析，可以得到，在