轴流转桨式水轮机性能预测及运行综合特性曲线绘制.pdfVIP

维普资讯 第 27卷 第4期 水 力 发 电 学 报 Vo1．27 No．4 2008年 8月 JOURNALOFHYDROELECTRICENGINEERING Aug．，2008 轴流转桨式水轮机性能预测及运行综合特性 曲线绘制 吴墒锋 ，吴玉林，刘树红 (清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084) 摘 要 ：本文对轴流转桨式水轮机进行了全流道三维定常湍流计算 ，完成 了200多个工况点的计算 ，预测 了水轮机 的能 量性能和空化性能，在此基础上通过包络线法绘制了机组在各个水头下的运行特性 曲线，并进一步通过绘制一系列的等 效率曲线、等空化系数 曲线等得到了水轮机 的运行综合特性 曲线 。计算模型建立在雷诺时均连续性方程和 Navier-Stokes 方程的基础上，选用标准 缸e双方程湍流模型使方程组封闭，数值求解通过 SIMPLEC算法实现速度、压力的分离求解。 关键词 ：水力机械 ；运行综合特性 曲线 ；三维定常湍流计算 ；轴流转桨式水轮机 ；能量及空化性能预测 中图分类号 ：TK730．2 文献标识 码 ：A Thecharacteristicsprediction andtheoperatingcomprehensive performancecurvedrawingofKaplan turbine WU Shangfeng，WU Yulin，LIU Shuhong (DepartmentofThermalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing 100084) Abstract：Basedonthree-dimensionalsteadyturbulentflow throughthewholeflow passageoftheKaplanturbine， calculationofmore than 200 operating pointsare finished．Afterpredicting the energy characteristic and the cavitationcharacteristicofturbine，theoperatingperformancecurvesunderseveralwater-headsraedrawn bythe envelopecurve method，nad the operating comprehensiveperfomr ance curve isfinished by drawing aseriesof equivalentefficiencycurvesandequivalentcavitationcoefficientcurves．Thecalculationmodelissetuponthebasis ofReynoldsaveragecontinuity equation nad Navier-Stokesequations．the standard 缸e twoequationsturbulent modelisadoptedtomaketheequationsclose，theSIMPLECalgorithm isappliedforthesolutionofthevelocityand pressurediscretizationequations． Keywords：hydraulicmachinery；operatingcomprehensiveperfomr ancecurve；three-dimensionalsteadyturbulent flow；Kaplanturbine；perdictionoftheeneryg nadcavita