水泵水轮机水轮机工况全流道三维非定常数值模拟
本文选题:水泵水轮机 切入点:水轮机工况 出处:《排灌机械工程学报》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了研究水泵水轮机水轮机工况下的内部流场及压力脉动特性,对某蓄能电站的水泵水轮机几何建模,采用RNG k-ε模型和SIMPLE算法,对水泵水轮机水轮机工况时三维全流道的空载工况、25%负荷工况、50%负荷工况、75%负荷工况、额定工况及满负荷工况进行三维非定常模拟;同时,监测蜗壳入口、活动导叶之间、导叶与转轮之间无叶区,以及尾水管直锥段和弯肘段的压力脉动情况.结果表明:空载等低负荷工况下,活动导叶出口出现射流,使导叶与转轮间无叶区流场恶化及转轮叶片进水边附近产生涡结构,随负荷增加而缓解;50%负荷工况下,尾水涡带有多分支相互缠绕,导叶与转轮间无叶区受动静干涉高频脉动的影响,尾水管区域受尾水涡带低频脉动影响,且各自向上、下游传播;额定工况下,P1至P5测点压力脉动的压力呈现阶梯依次降低,转轮前、后部分转轮与导叶间无叶区测点P3、尾水管锥段测点P4的脉动压力值出现很大的落差;各工况下导叶与转轮间无叶区脉动频率不变,各频率幅值随负荷增加而增大.
[Abstract]:In order to study the internal flow field and pressure fluctuation characteristics of a pump turbine, the RNG k- 蔚 model and SIMPLE algorithm are used to model the geometry of the pump turbine in a storage power station. The three dimensional unsteady simulation of 75% load condition, rated working condition and full load condition are carried out on the three dimensional full channel of water pump turbine with 25% no-load condition, 50% load condition and 75% load condition, at the same time, the inlet of the volute and the active guide vane are monitored. The pressure pulsation between the guide vane and the runner, as well as the straight cone and elbow section of the draft tube, the results show that the jet appears at the outlet of the active guide vane under the condition of no load, such as low load. The flow field in the vaneless region between the guide vane and the runner is deteriorated and the vortex structure is produced near the inlet edge of the runner blade. Under the condition of 50% load relief with the increase of load, the tail water vortex twines with multiple branches. The impeller zone between the guide vane and the runner is affected by the high frequency pulsation of static and static interference, the region of the draft tube is affected by the low frequency pulsation of the tailwater vortex zone and propagates up and down respectively, and the pressure pulsation of the measuring points from P1 to P5 decreases in turn under rated working conditions. In front of the runner and in the back part of the runner and guide vane, the pulsating pressure value of the measuring point P4 in the cone section of the tail water pipe has a great difference, and the pulsation frequency of the vaneless zone between the guide vane and the runner is invariable, and the amplitude of each frequency increases with the increase of the load.
【作者单位】: 昆明理工大学冶金与能源工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51369012,51279071)
【分类号】:TV734.1
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,本文编号:1597800
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