中比轉速混流式水輪機內流場數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，詳細的分析了混流式水輪機上下迷宮環(huán)間隙的內部流動情況，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行詳細分析，并與模型試驗數據進行比較；最后，進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的水力性能的影響。本文應用最小能量損失原理及自由剪切層的擬序結構對于尾水管內死水區(qū)及螺旋形渦帶的形成機理進行分析，提出尾水管中錐形自由剪切層之間的大渦結構是形成尾水管內螺旋形渦帶的根本原因。本文中還詳