可逆式水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)及內(nèi)部流場(chǎng)分析.pdf

1、為達(dá)到必需的電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，電力系統(tǒng)中應(yīng)至少裝有總?cè)萘?％的抽水蓄能電站，若要達(dá)到較好的調(diào)節(jié)能力，則需要有總?cè)萘?0％的蓄能裝機(jī)?！笆濉背樗钅芤?guī)劃中有專家認(rèn)為，抽水蓄能機(jī)組設(shè)備國(guó)產(chǎn)化能力的不足，增加了抽水蓄能電站的投資成本，影響了抽水蓄能電站的發(fā)展。
　　 可逆式水輪機(jī)兩種工況點(diǎn)并不重合，故無(wú)論是轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)或選型都需要一定的折衷，在確定基本參數(shù)的基礎(chǔ)上從一個(gè)工況開始，使用現(xiàn)有的水力設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算，再用另一個(gè)工況來(lái)校核。本文

2、在此設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了滿足性能要求的轉(zhuǎn)輪，并嘗試性的研究了可逆機(jī)不同工況點(diǎn)的水力性能。
　　 轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)借鑒低比轉(zhuǎn)速混流式水輪機(jī)的葉片設(shè)計(jì)原理，對(duì)一給定參數(shù)的可逆機(jī)利用水輪機(jī)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行水力設(shè)計(jì)、三維造型、ICEM網(wǎng)格劃分，考慮到高應(yīng)變率和大曲率過(guò)流面等因素的影響采用RNGk-ε模型來(lái)封閉求解N-S方程。采用有限元體積法進(jìn)行離散，離散方程的壓力-速度耦合的處理采用壓力耦合方程組的半隱式方法(SIMPLEC)算法。利用Flue

3、nt軟件模擬并反復(fù)修正模型，預(yù)測(cè)了可逆機(jī)設(shè)計(jì)工況下的轉(zhuǎn)輪效率。分析了不同工況點(diǎn)中蝸殼，轉(zhuǎn)輪，尾水管的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的變化，以及內(nèi)部漩渦的生成原因?qū)ζ浯颂帀毫?chǎng)、速度場(chǎng)的影響。
　　 數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明可逆機(jī)水輪機(jī)工況的最優(yōu)效率達(dá)到91％，水泵工況的最優(yōu)效率達(dá)到82％，反復(fù)修正模型還有進(jìn)一步提升的空間。水泵斷電過(guò)程中蝸殼內(nèi)部流動(dòng)紊亂程度大，二次流，漩渦，流動(dòng)分離等現(xiàn)象比較嚴(yán)重。這為可逆機(jī)水泵工況斷電過(guò)程中壓力突變的定量分析提供了一種