灯泡贯流式水轮机轮缘间隙流动的数值模拟
高落差灯泡贯流水轮机全流道三维数值模拟
高落差灯泡贯流水轮机全流道三维数值模拟摘要：基于CFD( 计算流体力学) 软件对灯泡贯流式水轮机进行了全流道三维定常数值模拟, 获得了流场的速度、压力分布等变化规律。
结果表明, CFD 分析能较准确地预测灯泡贯流式水轮机内部流场的结构, 数值模拟结果对水轮机选型和优化设计均具有重要的指导意义。
关键词：灯泡贯流水轮机; 高落差；三维数值模拟Abstract: based on the CFD (computational fluid dynamics) software bulb turbine turbine to the full port three-dimensional unsteady numerical simulation, won the flow field of the speed and pressure distribution and change rule. The results show that CFD analysis can be predicted bulb turbine turbine internal flow field of the structure, and numerical simulation results of hydraulic turbine type design and optimization are of critical significance.Keywords: light bulb through water turbine; High divide; Three-dimensional numerical simulation中图分类号: TK730.2 文献标志码：A 文章编号：0 前言目前，CFD技术已广泛用于水轮机的设计和研究中。
作为分析、计算及预测流场的工具，采用CFD数值模拟技术可以研究并揭示灯泡贯流式水轮机内部流动现象，预测流动性能，并为灯泡贯流式水轮机的优化设计提供强有力的辅助。
灯泡贯流式双调节水轮发电机组调速系统建模与仿真
灯泡贯流式双调节水轮发电机组调速系统建模与仿真彭天波【摘要】以灯泡贯流式双调节水轮发电机组为例,首先进行调速系统参数现场测试,并经分析、整理后得出了水轮机调节系统各环节的重要参数,之后分别采用最小二乘法(LS)和基因遗传算法(GA)对原动机及调节系统建模和参数辨识.得到非线性"自定义"模型,并与电网稳定计算通用模型PSASP进行了比较分析,从而建立了水轮机调节系统在并网状态下的模型和数据,为电力系统仿真研究提供与实际系统状况相吻合的水轮机调节系统模型,满足了电力系统稳定计算的要求.【期刊名称】《水电站机电技术》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】5页(P23-27)【关键词】灯泡贯流式机组;参数测试;调速系统建模;仿真【作者】彭天波【作者单位】湖北省电力试验研究院,湖北,武汉,430077【正文语种】中文【中图分类】TV734.4某航电枢纽工程1号机组为灯泡贯流式水轮发电机组，由东芝水电设备(杭州)有限公司生产，其主要设备参数如下：水轮机型号GZ(TB5003)-WP-691；最大功率16.980MW；额定功率15.432MW；最大水头8.4m；设计水头4.7m；最小水头1.5m；设计流量≤366.47m3/s。
发电机型号SFWG15-84-7300；额定容量16.67MVA；额定功率15MW；额定电压10.5kV；额定电流916.4A；额定频率50Hz；额定转速71.4r/min；飞逸转速240r/min；功率因素 0.9(滞后)；转动惯量3000t·m2；惯性时间常数Tw6.13(额定水头)/2.06（最大水头）s。
调速器调节参数调整范围如下：比例增益 KP：0.5～20；积分增益 Ki：0.025～10；微分增益 Kd：0～40；永态转差率 bp调整范围：0～10%；人工转速死区调整范围：0～±0.3Hz；电气开限调整范围：0～100%“；频率给定”（数字给定）调整范围：45～55Hz；“功率给定”（数字给定）调整范围：0～100%。
灯泡贯流式水轮机转轮内流场的研究
Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ＆Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
机 电 产 品 开 崖 与 钏 崭
Ｖｏ １ ． ２ ７， Ｎｏ． １ Ｊａ ｎ． ． ２ ０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ４
２ ． Ｃｏ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｉｎ ｇ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂａ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ０ ７ １ ０ ０ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈｅ ｔ ｈｒ ｅ ｅ—ｄｉ ｍｅ ｎｓ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｒ ｕｎ ｎｅ ｒ ｂｌ ａ ｄ ｅ ａ ｎ ｎ ｕｌ ａ ｒ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｅ Ｔｈ ｅ ｒ ｕ ｎｎ ｅ ｒ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ—ｄ ｉｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｔ ｕ ｒ ｂ ｕ ｌ ｅ ｎｔ ｌｏ ｆ ｗ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕｓ ｉ ｎｇ Ｆ ＬＵＥＮＴ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｎ ｅ ａ ｒ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｍｐｏ ｒ ｔ ａ ｎｄ ｅ ｘ ｐ ｏｒ ｔ ｏ ｆ ｂｌ ａ ｄ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ —
灯泡贯流式双调节水轮发电机组调速系统建模与仿真
１． ０ Ｗ； ６ ８ 额定功率 １． ２ Ｗ； ９ Ｍ ５ ３ 最大水头 ８ ； ４ Ｍ ．ｍ 设 ４
计水头 ４ ｍ； 小水头 １ 设 ｉ流量 ￣３ ６ ７ ／。 ． 最 ７ ５ｍ； 十 ＜ ６． ｍ３ 发 ４ ｓ
由调速器测试仪给调速器提供额定的机频输入 信号 ， 以开度给定将导叶接力器调整到 ５ ％行程附 ０ 近。然后 ， 将调速器处于 自动运行方式 ， 升高或降低 频率使接力器全关或全开 ， 调整频率信号值 ， 使之按
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Ｉ
丁 、 短开 机 时间 ） ｓ最
测 量 主 接最 短 关 闭时 间 、最 短 开 机 时 间 结 果见 表 ３ 。
表 ３ 接 力器 关 闭规 律 试验 结果
９％的范围 内 ， ０ 测点 不少 于 １ 。 Ｏ点 设 定 ｂ＝％ ，ｄ ２ｓＴ ＝ ，ｐ ６ ， 三 个水 头 ｔ５ Ｔ ＝ ，ｎ ０ ｂ＝ ％ 分
最 ．ｉ 额 ４ｎ ． ｎ最 ．ｍ） ５ ０ １％； ～ ０ 人工转速死 区调整范围：～ ０３ ｚ 电气开 （ 大 水 头 ８ ， 定 水 头 ４７ｉ， 小 水 头 １ ０ ± －Ｈ ； 限调整范围 ： １０ “ ０ ０ ％；频率给定 ”数字给定 ）调整 进行 试验 。 ～ （
一
电机型号 Ｓ ＷＧ ５ ８ — ３０ Ｆ １—４ ７ ０ ；额定容量 １． Ｖ ６ ７ Ａ； ６Ｍ 额定功率 １ Ｗ； ５ Ｍ 额定电压 １． Ｖ 额定电流 ９６ ； ０ ； ５ ｋ １． ４ Ａ
额 定 频 率 ５ ； 定 转 速 ７ ． ／ ｎ 飞 逸 转 速 ０Ｈｚ额 １４ｒ ； ｍｉ
个方向逐次升高或降低 ，在导叶接力器每次变化
灯泡贯流式水轮发电机通风系统流场的数值模拟
水轮 发电机 的通风 冷却情况 直接影 响到 电机 的
正 常运 行 ， 大 型 电机设 计 与制 造 中所 要考 虑 的重 是 要 问题之一 ． 泡贯流式 发 电机 布置 于水下 ， 灯 为使 水 轮 机转 轮得 到 良好 的水 力特 性 ， 要求 发 电机定 子铁 心 外 径小 ， 常规 立 式 发 电机 直 径 的 ６ ％～ ７ ％． 为 ０ ０ 因此 ， 造成 发电机铁 心长 度增加 ， 再加上 发 电机转 子 直径 小 ， 导致 所产 生 的风 压 不能 满足 发 电机 通 风冷 却 的要 求 ， 需要 采用强 迫循 环通 风方式 ［． 故 １ 对水轮 ］
ｔｍ ｉａ ｉ ｎ． ｉ ｚ ｔｏ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｆｏｗ— ｌ ｙ ｏ ｅ ｒ ｔ ｒ；ｎｕ ｒｃ ｌｓｍｕｌｔｏ ｌ ｂｕ ｂ ｈ ｄｒ ｇ ｎｅ ａ ｏ ｍｅ ｉａ ｉ ａ ｉ ｎ；ｖｅ ｉ ｔｏ ｙｓ ｅ ；ｆｏ ｆｅｄ ｎｔｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｍ ａ ｌ ｗ ｉｌ
胡 玄 ，王凤 岐 ，郭 伟 ， 红静 许
（ 津大学 机械工程学院 ， 津 ３０７） 天 天 ０ ０ ２
摘 要 ：以计 算 流 体 力 学 （ Ｆ 软 件 Ｆ ＵＥ Ｃ Ｄ） Ｌ ＮＴ 为 工 具 ， 对灯 泡 贯 流 式 水 轮 发 电 机 通 风 系 统 的 流 场 进 行 数 值 模 拟 ． 建 立 了灯 泡 贯 流 式 水 轮 发 电 机 通 风 系 统 的 三 维 几 何 通 风 模 型 ， 标 准 —ｅ 流 模 型 作 为 气 流 的 物 理 模 型 ， 对 计 用 湍 并 算 出的 电 机 空气 风 量 分 配 情 况 与 实 测 数据 进 行 比 较 ， 证 了数 值 模 拟 的 可靠 性 ． 研 究 表 明 ， 合 理 的 简 化 条 件 下 ， 验 在 采 用 Ｃ Ｄ 能 准 确 地 模 拟 灯 泡 贯 流 式 水 轮 发 电 机 的 通 风 系统 流 场 ， 进 行 灯 泡 贯 流 式 水 轮 发 电 机 通 风 系 统 设 计 和 Ｆ 为 优 化提 供 有 效 的 依据 ．
有无轮缘间隙的贯流式水轮机三维流动数值模拟
算的方法，在不同工况下，对贯流式水轮机模型转轮轮缘问隙在 ０ ． ｍ、０ ｍ和 １ ｍ的情况分别 、０ ５ ２ｍ ．ｍ ５ ｍ
进行了计算 ， 分析 了轮缘间隙对叶 片压力分 布、速度矢量 、数值效率 和间隙泄 漏量的影响 。 通过对水轮机 间 隙 流动 的定性和定量分析 ，揭示 了贯流式水 轮机 轮缘 间隙 内流动规律 。 ［ 关键词］ 贯流式水轮机 ；ｋ － 湍流模 型；轮缘 间隙 ； 泄漏流动
ｌｎ ｅ ｆａ ｇ ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｂｕｂｔｂ ａ ｒ ｉｅ ｋ ｔｒ ｕｅ ｃ ｄ ｅ ； ｆ ｇ ｌａ ａ ｃ ； ｌａ ａ ｅｆｏ Ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｕｒ ｔ ｂｎ ； － ｕｌ ｕ ｕ ｂ ｎ ｅｍｏ ｌ ｌ ｌ ｎ ａ ｅｃｅ ｎ ｅ ｅｋ ｇ ｗ ｒ ｌ
１ 引言
Ｃｏ ｓｄ ｒｎ ｎ ｏ ｌｎ ｅＣｌａ ａ ｃ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇａ ｄ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｒ ｎ ｅ Ｆ
Ｚ ＨＡＯ ｏ ｌ ， Ｍ Ａ ＿ ， Ｌ Ｄａ － ｉ Ｗｅ ｉ Ｌ ＮＧ ｒ ｋ ， ＬＩ Ｗｕ ｅ — ＡＯ ｉｌ， Ｗ ＡＮ ￣ ａ － ｕ ｗｅ－ ｉ ｎｈ
区域 产生 影 响 。
动过于复杂 ，使得对贯流式及轴流式水轮机的轮缘间 隙流动的研究还不多。廖伟丽【 ３ 等基于雷诺应力微分 模型模拟水轮机活动导叶断面间隙流动，计算结果与 实验结果以及电站实际情况能够较好地吻合。
灯泡贯流泵装置的三维流动数值模拟
ＬＵ Ｌｉｎ－ｇｕａｎｇ ，ＨＵＡＮＧ Ｊｉｎ－ｊｕｎ ，ＣＨＥＮ Ｊｉａｎ ，ＣＨＥＮ Ａ－ｐｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇ．ｍｅｉ ，ＺＯＵ Ｊｉａｎ．ｇｕｏ
（１ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２５００９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｕａｉａｎ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ，Ｈｕａｉａ ｎ ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２３００５，Ｃｈｉｎａ）
（１．扬州大学 水 利科学 与工程学 院 ，江苏 扬州 ２２５００９；２．淮安市水利 勘测设计 研究 院有 限公 司，江苏 淮 安 ２２３００５）
摘 要 ：为 了配合 南水 北调 东线 工程 淮 阴三站 灯 泡 贯流 泵装 置 的优 化 水 力设 计研 究工 作 ，对该 站 前、后置灯泡贯流泵装置 内部流动的数值计算方法进行 了初步研究；参照该站初步设计阶段初步拟 定 的机 纽 结构 形 式 ，建 立 了前置 灯 泡和后 置 灯泡 贯流 泵装 置 几何 型体数 学模 型 ；分别 对 两种装 置 内 部 的流动进 行 三 维湍流 数值 模拟 ，得 到 了前 置灯 泡 和后 置 灯 泡贯 流 泵 装 置 的 内、外 水 力特 性 ；讨 论 了两种灯泡贯流泵装置进 、出水流态的主要特征。计算结果表明：采 用数值计算的方法研 究灯泡贯 流泵装 置 内部 的三 维流 动及 贯流 泵装 置 的水 力性 能是 可行 的 ；淮 阴三站 前 置 灯 泡和 后 置 灯 泡贯 流 泵装置 初 步设计 方 案 的能量 性 能 尚不能 满足 南水 北调 工程 的要 求 ，需通过 进 一 步的优 化计 算 ，争 取 实现 可能 的最 高装 置效 率 。 关 键词 ：灯 泡贯流 泵 ；装 置 ；三 维流动 ；数值 模拟 中图分 类 号 ：ＴＶ１３１ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１００５—６２５４（２００７）０３—００１５—０６
灯泡贯流泵装置内部流动数值模拟
灯泡贯流泵装 置 内部流动数值模拟
金 燕 ，刘 超 ，汤 方 平
（ 州 大 学 江 苏 省 水利 动 力 程 曩点 实验 窒 ，江 苏 扬 州 ２ ５ ０ ） 平均 Ｎ ｖｅ —Ｓｏ ｅ 基 ａｉ ｒ ｔｋｓ方程 、 Ｎ 紊流模 型 和 ＳＭ Ｌ Ｒ Ｇ ｋ一 Ｉ Ｐ Ｅ算 法 ， 对一 灯 泡
关键 词 ：灯 泡贯 流 泵装置 ；内部流 动 ；数值模 拟 ； 能试 验 性 中图分 类号 ： Ｖ ３ Ｔ Ｉ１ 文献 标 志码 ： Ａ 文章 编号 ：１７ ６ ４—８ ３ （０ ０ ０ ０ ５ ０ ５ ０ ２ １ ）２— １５— ５
Ｎｕ ｅ ｉａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅ ｎａ ｏ ｏ ｕ ｕｌ ｒ ｐ ｍ ｐ ｓ ｓｅ ｍ ｒ ｃ ｌｓｍ ｌ ｔｏ ｆｉ ｔ ｒ ｌｆ ｗ ｆ ｔ ｂ ａ ｕ ｌ ｙ ｔｍ
■ 排灌机械工程学报
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Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｒｅ ｎ ｌ ｓａ ｅ ａ ｅ ｖｅ ｓｄ ｏ ｈ ｙ ｏｄ ｖ ｒｇ ｄ Ｎａ ｉｒ—Ｓ ｏ ｅ ｑ ａｉｎ ｎ ｈ ｔ ｋ ｓｅ ｕ ｔｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ＲＮＧ ｔｒ ｕ ｅ ｔｍｏ ｅ ， ｋ— ｕ ｂ ｌｎ ｄ ｌ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｄｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｆｅｄ ｉ ｕ ｕ ａ ｕ ｙ ｔ ｍ ｓｓｍｕａ ｅ ｙ ＣＦＤ．Ｔｈ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｈ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌｆ ｗ ｌ ｎ ａｔ ｂ ｌｒｐ ｍｐ ｓ ｓｅ ｗａ ｉ ｌｔｄ ｂ ｌ ｉ ｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ａ ａ — ｔ ｒ ｆｐ ｍｐ ｓ ｓｅ ｓ ｈ ａ ｅ ｄ，ｓ ａｔｐ ｗｅ ｎ ｆ ｃ ｅ ｃ ｒ ｒ ｄ ｃｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ｎ ｏ ｅ ｓｏ ｕ ｙ ｔ ｍ ｕｃ ｓ ｈ ａ ｈ ｆ ｏ ｒ ａ ｄ ｅ ｉｎ ｙ ｗｅｅ ｐ ｅ ｉｔｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ａｃ ｌ ｔ ｆ ｉ ｏ ｄ ｆｅｅ ｔｏ ｅ ａｉ ｇ ｃ ｎ ｉｉｎ ｔ ｈ ｏ ｒｔ ａ ｇ ｒ ｍ ０ Ｌ／ ｏ ３ ／ｓａ ｈ ａ ｏａｉ ｇ ｓ ｅ ｉｆｒ ｎ ｐ ｒｔｎ ｏ ｄ ｔｏ ｓｗｉ ｔｅ ｆ ｗ ａｅ ｒ ｎ ｅｆｏ ２ ｓｔ ５ Ｌ ｔｔ ｅ ｓ ｍｅｒ ｔｔｎ ｐｅ ｄ．Ａｔ ｈ ｌ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆ ｃｅ ｃ ｏ ｄ ｔ ｎ，ｔｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ｗｅｌｄ ｓｒｂｕｅ ｈ ｅ ｔｅ ｉｎ ｙ ｃ ｎ ｉｉ ｉ ｏ ｈ ｒ ｓｕ ｅ ｉ ｌ— ｉｔ ｉ ｔ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｆｏ ｐ ｔｅｎ ｉ ｔ ａ ｙ，ａ ｍａｌａ ｄ ｎ ｈ ｗ ａｔｒ ｓ ｓｅ ｄ ｌ ｔｓ ｌ ｎ ｌｒ ｅ ｆｏ ｒ ｔ ｏ ｄｔｏ ｓｔ ｅ ｆｏ ｐ ｔｅ ｎ ｄ ｓ ｈ ｒ ｅ ｐ ｓ ａ ｅ ｂ ｃ ｍｅ ｕ ｂ ｌｎ ，ｆｏ ｄ ｖａ ｉｎ，ｓ ｐ ｒ — ａ ｇ ｗ ａｅ ｃ ｎ ｉ ｎ ｈ ｗ ａｔｒ ｉ ｉｃ ａ ｇ ａ ｓ ｇ ｅ ｏ ｓｔ ｒ ｕ ｅ ｔ ｌ ｗ ｅ ｉｔ ｌ ｉ ｌ ｎ ｏ ｅ ａ ａ ｔ ｎ ａ ｄ ｖ ｒｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｎ ｏ ｔｘ ａｅ ａ ｐ ａ ｅ ．Ｆｏ ｅ ｆ ｉｇ ｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｅｉ ｂｌｔ ｆｔ ｅ ｃ ｌ ｕａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｄｅ ｏ ｒｖ ｒ ｙｎ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｒｌａ ｉ ｙ ｏ ｈ ａｃ ｌ ｔ ｅ ｕ ｔ ，ａ ｍｏ ｌ ｉ ｉ ｏ ｔｓ ｓｃ ｎ ｕ ｔｄ．Ｔｈ ｏ ａ ｓ ｎ ｏ ｉ ｌ ｔ ｎ ｒ ｓ ｌｓａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ｎ ｅ ｔｗａ ｏ ｄ ｃｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｆｓｍｕ ａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｎ ｈ ｘ ｅ ｉ ｏ ｉ ｎ ａａ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ａｃ ｌ ｔ ｏ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｓ ｃｏ ｅ ａ ｒｅ ｗｉｈ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｒ ｓ ｌｓｉ ｈ ｉｈ ｅ ｃｅ ｃ ｒ ａ，ｂ ｔｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉｉｎ ｏ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｌｓ ｇ ｅ ｔ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｔ ｎ ｔ ｅ ｈ ｇ ｆ ｉｎ ｙ ａ ｅ ｉ ｕ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄ ｔ ｆ ｏ ｌｒ ｅ ｄ ｓ ｈ ｒ ｅ ａ ｄ ｌｗ ａｅ，ｄ ｖａｉ ｎ ｘｓ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ． ａｇ ｉｃ ａ ｇ ｎ ｏ ｒｔ ｅ ｉｔｏ ｓｅ ｉｔｂ ｔ ｅ ｈ ｗｏ ｒ ｓ ｌｓ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｔ ｂｕａ ｕ ｙ ｔｍ ；ｉｔ ｒ ａ ｏ ｄ ｕ ｌｒｐ ｍｐ ｓ ｓｅ ｎ ｅ ｎ ｌｆ ｗ；ｎ ｍｅ ｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ；ｐ ｒｏｍａ ｃ ｅ ｔ ｌ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔｏ ｉ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ｔ ｓ
低扬程灯泡贯流泵水力特性及内部流场数值模拟
第48卷第11期2 0 1 7年6月人民长江Yangtze RiverVol.48,No. 11June,2017文章编号：1001 -4179(2017) 11 -0097-04低扬程灯泡贯流泵水力特性及内部流场数值模拟釗洁致1，了蜻2(1.辽宁省农村水利建设管理局，辽宁沈阳110003; 2.辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110000)摘要：为了更加深入地研究灯泡贯流泵及其后置导叶的水力性能，采用CFD方法，借助于RNG A：- e湍流模型，应用SIMPLIEC算法，对灯泡贯流泵装置全流道进行了数值模拟，分析了其在4种特殊流量工况点下机组后置导叶的流动特性，研究了灯泡贯流泵的内部流动特征。
结果表明：在最优工况点时，泵装置的内部流态较好，水流平直顺畅，导叶的导流作用最好；在小流量工况下，泵叶轮进口处出现了大范围的回流、璇滿区，叶轮出口处出水流的流态紊乱，相邻叶片翼型周围有明显的回流区，后置导叶翼型周围的流态紊乱，存在大范围的不良流态区域；在大流量工况下，叶片周围流态较好，出水流态内的回流区较少，但导叶周围的流态较差。
可见，后置导叶对叶轮出口处水流的导流作用明显，偏离最优工况时，导叶区的水力损失较大。
关键词：水力特性；内部流场；数值模拟；贯流泵中图法分类号：TV734 文献标志码：A1研究背景贯流式栗装置在城市排涝栗站、水利防洪栗站以 及农业灌溉栗站等行业应用非常广泛[1]，栗站常见的 贯流式栗装置有灯泡式、竖井式和轴伸式等3种。
其 中，灯泡贯流式栗装置是将电机和齿轮箱全部安装在 灯泡体型栗壳体中，电机主轴和转轮呈水平连接的一 种卧式栗型。
该栗具有扬程低、单机流量大、进水和出 水水流平顺均匀、水流条件好、水力损失小、装置效率 高以及运行可靠性要求高等优点，因此，南水北调东线 一期工程中就有7座扬程较低的栗站选用了大型灯泡 贯流式栗装置。
此外，在南水北调东线一期工程新建 的21座栗站中，有11座扬程低于5m的栗站[2_3\灯泡贯流栗特别适用于低扬程大流量栗站，但是我国 早期建设并运用灯泡贯流栗的栗站由于当时的技术水 平有限，因此存在着机组启动困难、电机功率不匹配以 及装置效率低等问题[4]。
超低水头竖井贯流式水轮机转轮数值模拟优化
２ ． ２ 算 法及 边界 条件
பைடு நூலகம்
乏 深入研 究 ， 致 使这种结构简单 ， 安装 、 维护方便 ，
水 力性 能优 良， 造价 低 廉 的竖井 贯 流 式机 组 未 能 得 到推广‘ 使用 ．
计 算 区域 为 进 水 流 道 、 导 叶段 、 转 轮 室 和 出 水
流道 ． 采用 有限体 积 法对 计 算 区域 蔓 维模 型进 行 网
１ 水 轮 机 概 况
根据 已给参数 ， 设计 水头 Ｈ ＝ ２ ． １ ｍ， 设计 流 量 Ｑ ＝ １ ０ Ｉ ｎ ／ ｓ ； 根据 竖 井 贯 流 式水 轮 机 的系 列 型 谱 ，
３ 转 轮优 化 设 计
３ ． １ 叶片 翼型优 化
初定 水轮机 转轮 直径Ｄ ＝１ ． ７ ５ ｍ． 单 位转 速 ｎ 的取
值， 根 据 电站单机 运 行 最 高水 头 、 设计水头、 最 低 允 许 运行 水头 及原 有水 轮 机 模 型 曲线 确 定． 水轮 机 正
常规贯 流式 机组最 低 水 头大 多 在 ４ ｍ 以上 ， 设
图 １ 竖 井 贯 流水 轮 机 全 流 道 示 意 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｓｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｏ ｆ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｌｏ ｆ ｗ ｐ ａ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｓ ｈａ ｔ ｆ ｔ ｕ ｂｕ ｌ ａ ｒ ｔ ｕｒ ｂ ｉ ｎ ｅ
Ｏ ｕ ｌ
＿
为控
竖井 贯流式 水 轮机 组 是 适用 于 低 水 头 、 大 流量
的结 构简 单 、 维 护 方 便 的机 型． 其 主 要 出发 点 是 在
基本 不改 变流 道断 面 的前 提 下 ， 解 决水 轮 机 转 速较
灯泡贯流水轮机调节保证计算书
本报告叙述了对水轮机发电组甩负荷过渡过程的计算过程，校核了机组甩负荷时导
叶前最大压力上升与机组速率上升，推荐了甩负荷时导叶、桨叶的最优关闭规律，最后
给出了结论。
2.计算软件简介
调节保证采用河海大学开发的水电站水力-机械过渡过程仿真计算系统进行计算。该软件可计算复杂水力管网中的瞬变流现象。数学模型基于弹性水锤理论数值计算解。
工况1
20.51
54.1
3.34
工况2
18.9
52.1
1.4
保证值
<24.46
<60
-2.0
11.结论：
通过对最大水头和额定水头下机组甩额定负荷时的过渡过程计算分析表明：在只考虑机组GD2(445T.m2)的情况下，导叶前水压上升与机组速率上升均已满足合同要求的调节保证值，且还有一定的余量。而如计入水轮机转轮体域水体转动惯量则机组实际速率上升将小于上述计算值。
2.2水轮机转速上升计算
对于不同特性的水轮机，甩负荷后的转速变化规律受压力上升特性的不同而受到影响。具体按下式进行计算：
式中转轮水力矩C随导叶开度变化而变化，由水轮机模型特性决定。
3.流道模型的概化计算
灯泡贯流式水轮机组引水流道形状复杂，固定导叶前均是由矩形断面或与圆形断面组成的环形过流通道,尾水管是近似圆锥形的扩散管,而特征线法要求过流断面为圆形，因此须将不规则的过流断面转化成等价的当量圆形过流断面，转化时两者的加权平均动量、动能均维持不变。经验表明该方法是可行的。据此得等价长度 ,即等价管长度等于各分段长度之和;等价管 ，即等价管L/S等于各分段L/S之和。
安装高程:2002m
发电机GD2:410T.m2
水轮机转动部分GD2:35T.m2
某灯泡贯流式水轮机内部湍流的大涡模拟
与实验结果对比
将模拟结果与实验结果进行对比分析 ，验证模拟方法的准确性和可靠性。
性能评估
评估灯泡贯流式水轮机的水力性能， 如能量转换效率、空化性能等，为优 化设计提供依据。
改进建议
根据模拟结果和分析讨论，提出针对 灯泡贯流式水轮机的改进建议和优化 方案。
05
灯泡贯流式水轮机性能优化建议
针对湍流特性的优化措施
效率降低
湍流导致能量损失增加，降低水轮机的效率。
空化性能恶化
湍流可能加剧空化现象，导致水轮机空化性能恶 化。
振动与噪声
湍流引起的压力脉动可能导致水轮机振动和噪声 增加，影响机组稳定运行。
03
大涡模拟方法及应用
大涡模拟基本原理和数学模型
大涡模拟基本原理
大涡模拟（LES）是一种计算流体动力学的方法，通过直接求解大尺度涡旋的运动方程，同时对小尺度涡旋进行 模型化处理，从而实现对湍流的数值模拟。
未来发展趋势将更加注重多物理场耦 合、高精度数值模拟和实验验证等方 面的研究。
随着计算机技术的不断发展和数值模 拟方法的改进，大涡模拟在灯泡贯流 式水轮机内部湍流研究中的应用逐渐 增多。
研究目的和内容
• 研究目的：利用大涡模拟方法对灯泡贯流式水轮机内部湍流 进行深入研究，揭示其流动特性和机理，为优化水轮机设计 和提高性能提供理论支持。
优化转轮叶片形状
通过改进叶片型线，降低水流在叶片表面的 分离和涡旋产生，从而减小湍流强度。
优化导叶开度
合理调整导叶开度，改善水流在转轮入口处的流动 状态，降低湍流对水轮机性能的影响。
采用高效抗空化材料
选用抗空化性能优异的材料制造叶片，降低 空化对水流湍流特性的影响，提高水轮机运 行稳定性。
灯泡贯流式水轮机水力设计的研究[1]
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灯泡贯流式水轮机水力设计的研究[1] 灯泡贯流式水轮机水力设计的研究摘要:贯流式水轮机是一种开发利用低水头水力资源的良好机型。
本文讨论了灯泡贯流式水轮机几何设计参数和水力设计参数的选取方法和原则。
关键词:灯泡贯流式水轮机;几何设计参数;水力设计1. 贯流式水轮机特点贯流式水轮机是一种开发利用低水头水力资源的良好机型。
它具有比转速高、过流能力大和水力效率高等优良的水力性能，这使得机组的尺寸非常紧凑，降低了水轮发电机组的重量和价格，并因而缩小和简化了厂房建筑，同时，电站的土建开挖量相比于轴流式机组，也减少了许多，电站投资大约可节约三分之一左右。
它与传统的立式轴流式机组相比，具有更大的过流能力和大的比转速，在相同的出力情况下，价格性能比更合理、更具有经济性。
贯流式机组适合于平原河流的低水头开发，一般采用河床式水电站布置，也可以采用引水式布置，电站位置一般处于地形比价平坦，离城市较近，且水量比较丰富的地方，如果采用梯级开发，则避免了淹没大量土地和大规模的移民，减少电站投资，同时可改善航道和便于引水灌溉，有利于改善地方的经济。
贯流式水电站机组之间结构紧凑，投资小，建设周期较短，一般大中型水电站三年左右即可建成，投资回收较快。
2. 贯流式水轮机的发展方向我国的低水头水力资源十分丰富，水头在10米左右的大中型贯流式电站总容量就有2000多万kW，同时，我国海域宽广，岛屿众多，有很长的海岸线，具有丰富的潮汐能源，据不完全统计，我国潮汐能总装机容量可达到2000多万kW。
因此，在我国贯流式水轮机有非常巨大的市场。
截止1996年，我国对低水头水能资源开发较少，只建成了不到20座贯流式水电站。
近几年来，随着经济的发展，电力需求越来越大，缺电现象十分严重，国内对贯流式机组的需求也日益增多，而且，国外水电市场对低水头机组的需求量也增加很快。
随着水电开发速度的加快，当前在建和规划的贯流式水电站越来越多，容量越来越大，其市场前景广阔。
灯泡贯流式水轮机模型测试技术研究
灯泡贯流式水轮机模型测试技术研究张海平 孟晓超 张建光 陈 莹 马兵全(中国水利水电科学研究院，北京 100038)摘 要：本文针对灯泡贯流式水轮机的结构特点，对这种机型性能测试中的一些关键技术难点包括测功系统的结构设计、模型机组变形分析、测量系统配置等问题进行了探讨，并提出了解决措施，成功地对灯泡贯流式水轮机的各项水力性能进行测试。
关键词：灯泡贯流式水轮机、模型、静压轴承、测试技术Measuring Technology Research on Bulb Turbine ModelZHANG Haiping, MENG Xiaochao, ZHANG Jianguang, CHEN Ying, MA Bingquan(China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038) Abstract: This paper discussed the key problems on how to measure the hydraulic performance of bulb turbine, including the structure design of torque measuring system, model distortion analysis, and data acquisition system etc. Put forward the methods how to deal with these problems and measure the hydraulic performance of bulb turbine successfully.Key Words: Bulb Turbine, Model, Hydrostatic Bearing, Measuring Technology1、前言灯泡贯流式水轮机是低水头水力资源最优的开发型式，它具有过流能力大、效率高、土建工程量少、建设周期短、投资少和见效快等诸多优点。
有无轮缘间隙的贯流式水轮机三维流动数值模拟
有无轮缘间隙的贯流式水轮机三维流动数值模拟
赵道利;马薇;梁武科;廖伟丽;万天虎
【期刊名称】《大电机技术》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】本文基于N-S方程和k-ε湍流模型、非结构化网格和多块网格技术,采用导叶和转轮部分联合计算的方法,在不同工况下,对贯流式水轮机模型转轮轮缘间隙在0、0.25 mm、0.5 mm和1 mm的情况分别进行了计算,分析了轮缘间隙对叶片压力分布、速度矢量、数值效率和间隙泄漏量的影响.通过对水轮机间隙流动的定性和定量分析,揭示了贯流式水轮机轮缘间隙内流动规律.
【总页数】5页(P31-35)
【作者】赵道利;马薇;梁武科;廖伟丽;万天虎
【作者单位】西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048;西安理工大学,陕西,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TK730.2
【相关文献】
1.轴流式水轮机轮缘间隙三维紊流数值模拟 [J], 张乐福;刘胜柱;罗兴铸;张亮
2.灯泡贯流式水轮机轮缘间隙流动的数值模拟 [J], 赵道利;梁武科;万天虎;马薇;吴广宽;廖伟丽
3.轮缘间隙对贯流式水轮机转轮内部流动特性研究 [J], 张毅鹏;洪涛;张潇引;李正贵;吴远为
4.有无叶顶间隙条件下斜流风机叶轮内部三维流动的数值研究 [J], 赖焕新;康顺;谭春青;吴克启
5.带叶顶间隙轴流转子三维流动的数值模拟 [J], 竺晓程;杜朝辉
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灯泡贯流式水轮发电机通风冷却系统的数值计算及模拟的开题报告
灯泡贯流式水轮发电机通风冷却系统的数值计算及模拟的开题报告一、研究背景与意义随着全球能源危机的逐渐加剧，新能源的开发和利用越来越受到重视。
水力发电作为清洁、可再生的能源，是目前世界上最为广泛应用的发电方式之一。
采用贯流式水轮发电机可以最大限度地利用水能，提高发电效率，减少能源浪费。
然而，贯流式水轮发电机在运转过程中会发生高温现象，容易引起设备损坏或故障。
因此，对贯流式水轮发电机的通风冷却系统进行数值计算和模拟，以探究其内部热流分布规律和冷却效率，具有重要意义。
二、研究内容本文拟对贯流式水轮发电机通风冷却系统的数值计算和模拟进行研究，主要包括以下几个方面：1. 建立数值计算模型依据贯流式水轮发电机的机械结构特点和理论模型，建立通风冷却系统的数值计算模型，包括冷却风量、冷却效率、内部热流分布等参数，并进行验证和优化。
2. 模拟内部热流分布规律借助计算流体力学（CFD）软件对贯流式水轮发电机通风冷却系统内部热流分布规律进行模拟，并结合实验数据进行验证。
3. 分析冷却效率采用理论分析和数值模拟相结合的方法，分析通风冷却系统在不同工况下的冷却效率以及参数优化策略。
4. 对比分析不同冷却方法比较贯流式水轮发电机通风冷却和水冷却的优缺点，分析其适用场景和技术难点。
三、研究方法和技术路线1. 建立数值计算模型在ANSYS等CFD软件平台上，利用有限元理论、流体动力学等相关方法，建立贯流式水轮发电机通风冷却系统的数值计算模型，包括几何模型、网格划分、边界条件、物理模型等。
2. 模拟内部热流分布规律利用CFD软件模拟贯流式水轮发电机通风冷却系统内部热流分布规律，并与实验数据进行对比验证。
3. 分析冷却效率利用数值模拟和理论分析相结合的方法，分析贯流式水轮发电机通风冷却系统在不同工况下的冷却效率，探究参数优化策略。
4. 对比分析不同冷却方法比较贯流式水轮发电机通风冷却和水冷却的优缺点，分析其适用场景和技术难点。
四、研究进展和预期成果目前，已完成对贯流式水轮发电机通风冷却系统有限元建模和网格划分，进行了初步的数值计算和模拟分析。
灯泡式贯流泵内湍流流动数值模拟和性能预测
灯泡式贯流泵内湍流流动数值模拟和性能预测唐学林;陈雄盛;王福军;杨魏;吴玉林【期刊名称】《排灌机械工程学报》【年(卷),期】2013(031)012【摘要】为深入了解贯流泵的内部流动及其水力性能,基于标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对贯流泵内流场进行了数值模拟,并计算了贯流泵外特性曲线.结果表明:偏离最优工况时,导叶体和出水流道内出现二次流,造成较大的水力损失,装置效率降低;大流量工况时,水流在叶片进口边产生负冲角,叶片工作面进口附近出现最小压力值;小流量工况时,水流在叶片进口边产生正冲角,背面进口边附近存在最小压力值;最优工况时,整个泵的内部流动平顺均匀,叶片工作面和背面进口边的压力值均较大,而在背面进口偏后区域出现低压区.通过进一步计算得到了新设计贯流泵的扬程、功率和效率的性能曲线,将该模型计算结果与原有JGM-3模型试验数据对比可知,该模型的设计较为合理,其数值结果可为优化低扬程灯泡式贯流泵的设计提供重要的参考.【总页数】5页(P1025-1029)【作者】唐学林;陈雄盛;王福军;杨魏;吴玉林【作者单位】中国农业大学水利与土木工程学院北京100083;中国农业大学水利与土木工程学院北京100083;中国农业大学水利与土木工程学院北京100083;中国农业大学水利与土木工程学院北京100083;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【正文语种】中文【中图分类】S277.9;TK730.2【相关文献】1.低扬程灯泡贯流泵水力特性及内部流场数值模拟 [J], 刘浩然;丁婧2.高扬程贯流泵湍流流动及流固耦合数值模拟 [J], 吴新;黄乾3.全贯流泵流动特性数值模拟和性能预测 [J], 张重阳; 刘超; 冯旭松; 初长虹; 谢璐; 雷镇4.灯泡式贯流泵空化流的数值研究和性能预测 [J], 唐学林;黄微;王福军;吴玉林;刘竹青5.大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟 [J], 王新;李同春;赵兰浩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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２６ ４
西安 理 工 大学 学报 Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ ２ Ｏ ）Ｖｏ． ３Ｎｏ ３ ｏ ｒａ ｏ ’ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ １ （ Ｏ７ Ｘ ａ ｔ Ｔ ｇ １ ． ２
文 章 编 号 ：１０ —７ ０ ２ ０ ）３０ ４ —５ ０ ６４ １ （０ ７ ０～２ ６０
在转 桨式水 轮 机 中 ， 由于转 轮 轮 缘 间 隙 的存 在
而产 生 间 隙泄 漏 流 动 。泄 漏 流 与 端 壁 横 流 相 互 干
１ 控 制 方 程 及 边 界 条 件
１ １ 控 制 方 程 ．
扰， 引起转 轮效 率下 降 并 破 坏 了水 轮 机 工 作 的稳 定
性， 同时 ， 缘 间隙泄 漏流 动也是 轮缘 空化 破坏 的 主 轮 要 原 因［ 。因此 ， １ ］ 对水 轮机 轮 缘 间 隙作 用 下 的 间 隙
ａ ｉ ｉｔ ｉ ｔｏ ａ ｎ ｔ ｅ ｃ ｓ ｆｅ ｅ ａ ｉ ｍｌｎｅ ｄ ｓ ｒｂｕ ｉ ｎ ｌ ｗｓ ｉ ｈ ａ ｅ ｏｆｄｉｆ ｒ ｎｔ ｃ ｍ ｎｄｕ ｔ ｉ ｌｏｐ ｒ ｔｏ ห้องสมุดไป่ตู้ｏｎ ｔｏ ｒ ｔ ｉ ｄ ｓ ｒａ ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ｄｉｉ ｎｓ ａ ｅ ｏｂ ａｎｅ ｖ ａ ｔ ｍｅ ｉａ ｉ ｉ ｈｅ ｎｕ ｒｃ ｌｓｍｕｌｔｏ ｆｌ ａ ａ ｌ ｗ ｆｅ ｅ ｔｆａ ｇｅ ｃｅ ｒ ｎｃ ｓｏｆｔ ｌ ｕｂ ａ ｕｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｋ ｇｅｆｏ ｏｆｄｉｆ ｒ ｎ ｌ ｎ ｌａ ａ ｅ ｈｅ ｂｕ ｂ ｔ ｕｌ ｒｔ — ｂｉ ｄｅ ｈｅ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｃ ｎｄ ｔｏｎ ｎ ｓ ｒａ ｎｅ ｕｎ ｒｔ ｉｆ ｒ ｎ ｏ ｉｉ ｓ ｏｆｉ ｄｕ ｔ ｉｌｏｐｅ ａ ｉ ． Ａｌｏ，ｔ ｆ ｅ ｔｏ ｅ ｋａ ｅ ｆｏ ｕ ｅ ｒ ｔｏｎ ｓ ｈｅ ｅ ｆ ｃ ｆｌ ａ ｇ ｌ ｗ ｎｄ ｒ ｔ ｕｍｅ ｉａ ａ ｕ ｓ ｏ ｉｆ ｒ ｎ ｌ ｎｇ ｌ ａ ａ ｃ ｓ ｕ ｎ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｅ ｍ ｎｄ ｔ ｂ ｎｅ ｅ ｆｃ ｅ ｙ ｉ ｈｅ ｎ ｒｃ ｌｖ ｌ ｅ ｆ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｆａ ｅ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ ｐｏ ｈ ｉ ｓ ｒ ａ ａ ｕｒ ｉ ｆｉ ｉｎｃ Ｓ ａ ａｙ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ，ｗｈｅ ｅ ｈｅｔ ｏ ｅ ｉａ ａ ｉ ｓｐｒ ｖ ｄ ｄ ｆ ｙｄ ａ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｉｎａ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｒ ｂｙ ｔ ｈｅ ｒ ｔｃ ｌｂ ｓ ｓｉ ｏ ｉ ｅ ｏｒｈ ｒ ｕｌｃｄ ｓｇｎ ａ ｄ ｒ ｔｏ ｌｄ ｔ ｒ ｎ ｔｏｎ ｏ ｌ ｎ ｌ ａ ａ ｃ ｆｔ ｕｌ ｕｂ ａ ｕｒ ｎ ． ｆｆａ ｇｅ ｃｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈｅ ｂ ｂ ｔ ｕｌ ｒｔ ｂｉ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ：ｔ ｌ ｕｂ ａ ｕｒ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｈｅ ｂｕ ｂ ｔ ｕｌ ｒｔ ｂ ｎｅ；ｎｕ ｅ ｉａ ｉ ｍ ｒｃ ｌｓ ｍｕｌｔｏ ａ ｉ ｎ；ｆａ ｅ ｃ ｅ ｒ ｎｃ ｌ ｎｇ ｌａ ａ ｅ；ｌａ ｇ ｌ ｗ ｅ ｋａ ｅ ｆｏ
协联 工况下轮 缘 间隙 泄漏流 动和 叶片表 面的压 力及 流线 的分布 规律 。分析 了不 同轮 缘 间 隙值 下 的
泄 漏流 动对 主流和 水轮 机效 率的 影响 ， 而为灯 泡贯 流 式 水轮 机 的水 力设计 和 轮 缘 间隙的 合 理确 从
定 提 供 了理 论 依 据 。
关 键 词 ： 流 式 水 轮 机 ； 值 模 拟 ；轮 缘 间 隙 ；泄 漏 流 动 贯 数
灯 泡 贯 流 式水 轮机 轮缘 间隙流 动 的数 值 模 拟
赵 道 利 ，梁武 科 ，万 天 虎 ，马薇 ，吴 广 宽 ，廖 伟 丽
（ 安理 工 大 学 水 利 水 电 学 院 ， 西 陕西 西 安 ７０ ４ ） １ ０ ８
摘要 ： 通过 对灯 泡贯 流式 水轮机 在 不 同工况 、 同轮 缘 间隙的泄 漏流动 进行 数值 模 拟 ， 到 了不 同 不 得
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈｅ ｆａ ｇｅ ｃｅ ｒ ｎ ｅ ｌａ ｇ ｌ ｗ ｎｄ ｔ ｅ ｐｒ ｓ ｕｒ ａ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ｌａ ｈ ｔ ｅ ｔａ ｔ ｌ ｎ ｌ ａ ａ ｃ ｅ ｋａ ｅ ｆｏ ａ ｈ ｅ ｓ ｅ ｏｆｖ ｎ ｕ ｆ ｃ ｓ ｗ ｌ ｓ ｔ ｅ ｓ ｒ －
中图分类 号 ： Ｋ７ ０ ２ Ｔ ３ ．
文献 标识 码 ：Ａ
Ｎｕ ｅ ｉ ａ ｉ ｕ ａ ｉｎ ｆ ｒ Ｃｌ ａ ａ ｃ ｏ ｏ ｈ ｌ ｂ ｌ ｒ Ｔｕ ｂ ｎ ｍ ｒ ｅ ｌＳ ｍ ｌ ｔｏ ｏ ｅ ｒ ｎ ｅ Ｆｌ ｗ ｆｔ ｅ Ｂｕ ｂ Ｔｕ ｕ ａ ｒ ｉ ｅ
在稳 定 工 况 下 ， 为 水 轮机 内部 流 流动 为 三 维 认
不 可 压缩定 常 流动 ， 描述 流动 的控制 方程 式如 下 ：