长短叶片混流式水轮机水力性能预测精度验证及改进

发布时间：2017-07-20 20:22

  本文关键词：长短叶片混流式水轮机水力性能预测精度验证及改进

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【摘要】：针对长短叶片混流式水轮机选择不同湍流模型、各部件网格划分方案对流量、转矩、效率预测相对偏差值较大、预测精度较低问题,利用ICEM CFD划分软件对各工况(小流量、设计流量、大流量)下的水轮机全流道及其过流部件(蜗壳及导叶、转轮、尾水管)各划分出4种网格分配方案,采用收敛较快的S-A模型初步预测了水轮机的水力效率与所划分的网格规模无关,进而选择方案3分析水轮机的水力性能;选取S-A模型、标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、标准κ-ω模型、SSTκ-ω模型5种湍流模型计算了流量、转矩、水力效率的预测值,发现各模型预测的水力效率预测精度较高,但流量及转矩的预测精度偏低。为此,重新划分过流部件网格规模,并再划分出5种网格方案,仍采用S-A湍流模型进行初步分析,发现虽可提高流量及转矩的预测精度,但提升幅度有限;进而采用RNGκ-ε、SSTκ-ω模型、Realizableκ-ε模型、RSM模型预测流量及转矩,可进一步提高流量、转矩的预测精度,但仍低于效率的预测精度。所提出的预测方法可为水力机械设计和性能优化提供重要参考。
【作者单位】： 河海大学能源与电气学院;河海大学水利水电学院;
【关键词】： 长短叶片混流式水轮机 CFD数值模拟 网格划分 湍流模型 预测精度
【基金】：国家自然科学基金重点项目(51339005) 中央高校基本科研业务费(2015B34314)
【分类号】：TK733.1
【正文快照】： 1引言长短叶片混流式水轮机高效区较宽、运行平稳、空化性能较好[1],其流道计算采用CFD方法效果较好[2],而精确模拟流场特性,划分网格及构建湍流模型就很关键[3]。李晓俊等[4]分析了不同水轮机湍流模型对Y+的具体要求;Jo錻t D等[5]发现分块结构化网格有较高的计算精度,且网格

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4 辛U，

本文编号：569863