垂直軸潮流水輪機(jī)空化性能數(shù)值研究.pdf

1、垂直軸潮流水輪機(jī)是目前廣泛實(shí)驗(yàn)和研究的潮流能換能裝置。隨著潮流水輪機(jī)單機(jī)容量的增加，其幾何尺寸也迅速增大，因而空化問題已經(jīng)成為亟待解決的問題。本文運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法探討了水輪機(jī)的空化特性，目的在于探究其空化初生，及空化狀態(tài)下的水動力性能，為水輪機(jī)主尺度的選擇、偏角變化規(guī)律的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供依據(jù)和參考。
　　 首先，本文在總結(jié)空化原理、空化流水動力性能計(jì)算的數(shù)學(xué)模型、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，計(jì)算了葉片初生空化數(shù)，探討了

2、水深對空化初生的影響。結(jié)果表明：隨著攻角的增大初生空化數(shù)增加；隨葉片浸深的增加初生空化數(shù)減小。
　　 其次，計(jì)算了水輪機(jī)葉片的定常空化流升阻力性能，同時對空化流和全濕流的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：無空化時，全濕流模型和空化流模型計(jì)算結(jié)果相近：空化初生后，空化流模型升阻力計(jì)算結(jié)果比全濕流模型計(jì)算結(jié)果大，但升阻比小?？栈漠a(chǎn)生造成尾流的湍流度大大增加，葉片的水動力性能惡化。
　　 最后，應(yīng)用滑移網(wǎng)格技術(shù)和空化流模型計(jì)算了