基于CFD的长短叶片水轮机转轮研究

以混流式水轮机HLA351为原型,基于商业CFD软件FLUENT,采用Realizablek-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,对长短叶片结合、长叶片、短叶片三种混流式水轮机在额定流量工况下三维湍流数值进行了模拟研究,获得了各水轮机全流道的流速和压力分布。计算结果表明,在相同情况下,长短叶片结合的水轮机较常规转轮的流速和压力分布更合理、性能更优,为水力机械的设计或改型优化设计等研究提供借鉴。

水泵水轮机增减负荷过程三维流动特性大涡模拟分析

采用大涡模拟(LES)对水泵水轮机增减负荷过渡过程进行三维非定常数值模拟,捕捉到了不同开度下叶道中多种涡系结构,展示了叶道涡涡量分布,分析了水轮机工况及水泵工况小流量运行区的流动结构变化特性,揭示了水流进口攻角与叶道涡涡系结构关系,对各类叶道涡不同形态进行了研究并提出了马蹄涡识别变量,并对比分析了水轮机工况及水泵工况涡结构变化特性。计算表明水泵水轮机的水力稳定性与机组运行工况改变时的流动结构特性密切相关,在增减负荷过渡过程中,叶道涡结构的尺度及分布范围均随时间发生较大变化,是影响流态发生巨变的主要因素。

水轮机长短叶片转轮三维数值模拟

基于Standard k-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机HLA351长短叶片转轮流场的三维湍流数值模拟研究,获得了流道的流速和压强分布。计算结果表明:和常规转轮相比,长短叶片结合的转轮流态较好,流速和压强分布合理,水轮机的全流道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构。

基于CFD的阿海水电站尾水管内部流场及性能研究

基于Realizable-双方程湍流模型和三维时均N-S方程,对阿海水电站尾水管进行了三维湍流数值模拟研究.通过数值方法求解控制方程,得到了额定工况下尾水管内部流场的许多内部细节,获得了尾水管压力分布,分析了涡带的运动规律和计算结果产生误差的原因,给出了改进的措施,计算了尾水管回能系数。研究结果表明,采用Realizable-双方程湍流模型可以预测到尾水管内水压力场,能量回收效果较好,与实际相符。

混流式水轮机导水机构三维定常CFD分析

基于三维N-S方程和标准k-ε紊流模型,采用CFD(计算流体力学)软件对HLA351-LJ-170混流式水轮机原型机的导水机构在小流量和大流量工况下分别进行了三维定常数值模拟,获得了流场的速度、压力分布变化规律。结果表明,CFD分析能较准确地预测导水机构内部流场的结构,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。

计算模型对尾水管数值模拟影响分析

对混流式水轮机HLA351模型机尾水管的数值模拟,分析、比较标准κ-ε模型与可实现κ-ε模型(Realizable κ-ε)采用simple算法与simplec算法时对计算结果造成的影响。计算结果表明:对水轮机尾水管进行数值模拟时,利用可实现κ-ε模型,采用simplec算法,得到的结果最优。

大型水电站机组圆筒阀安装工艺研究

阿海水电站圆筒阀是目前世界上已知最高的圆筒阀。结合阿海水电站圆筒阀安装,提出了大型水电机组圆筒阀一般安装工艺,较好地解决了当前大型水电站机电安装中筒阀安装的难点问题。

金沙江中游梯级水电站联合优化调度实践

分析了金沙江中游区域梯级水电站联合调度的特殊性及复杂性,从电调的角度介绍了金中集控中心自成立以来对受控梯级水电站联合调度的具体实施,总结了梯级水电站联合优化调度的措施,并分析了梯级水电站联合优化调度的综合效益,发现优化调度成效明显。

阿海水电站圆筒阀分析研究

阿海水电站圆筒阀是目前世界上已知最高的圆筒阀。本文对阿海水电站设置圆筒阀必要性进行了综合分析,认为设置圆筒阀安全经济可靠。不同于其他电站圆筒阀,阿海圆筒阀采用先进的联体接力器,本文分析了其液压同步特点及控制系统,同时对操作模式进行了总结性说明。这对电站圆筒阀的设置、设计或改造等研究具有重要的指导意义。

混流式水轮机叶片三维建模和曲面重构的综述

介绍了UG环境下混流式叶片三维几何造型和曲面重构的一般流程。前者采用UG软件中的三次NURBS曲线作为叶片曲面数字化的几何模型,由二维木模图得到转轮叶片的型值点,依据由点连线、由线成面、由面构体的实体建模方法,实现了混流式叶片的整体造型。后者是叶片逆向设计中的关键步骤,它指在通过数字化及数据处理后的混流式叶片的三维CAD模型重构中采用NURBS为基础的曲面重构方法,包括直接由点云构造曲面和通过点云构造曲线后再构造曲面。

阿海水电站仿真培训系统概述

水电站仿真培训系统的主要仿真对象为引水管道、水轮发电机组、调速器、励磁等系统。本文主要介绍了阿海水电站仿真培训系统的总体结构、仿真模型以及主要功能。

水泵水轮机叶道涡的串级及耗散特性分析

采用大涡模拟方法,对某水泵水轮机模型额定工况进行了全流道三维非定常湍流涡结构的串级特性分析,得到了涡结构在叶道中的串级分布特性,捕捉到了叶道涡的时空演化,探寻了不同尺度涡的存活率及串级形成的能量耗散通道。结果表明:即便在额定水轮机工况运行时,由于存在微小进口冲角,在叶片背面靠近上冠的区域形成的小量脱流,也将会演化形成叶道涡。叶道中"大尺度"涡的存活率相对较低,而"小尺度"涡的存活率则很高,相邻尺度涡量增大倍数在1.2~1.6之间。在叶道的一定区域内,叶道涡在串级过程中会逐步汇聚,相互干扰,涡湍黏性随之快速增加,导致湍动能沿叶道剧增,形成能量耗散的通道。

基于CFD的长短叶片水轮机压力脉动研究

以长短叶片混流式水轮机三维定常湍流计算结果作为非定常湍流计算初始条件,结合混流式水轮机湍流流动进行全流道三维非定常模拟研究。通过在蜗壳进口、固定导叶及活动导叶前、转轮前和尾水管截面测点压力脉动及频谱分析,得出长短叶片混流式水轮机内压力脉动产生和传播的部分规律。

基于CFD的长短叶片水轮机全流道湍流流动定常研究

以混流式水轮机HLA351为原型,基于FLUENT,采用Realizable k-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,对长短叶片结合混流式水轮机在额定流量工况下湍流流动进行了全流道三维定常模拟研究,获得了长短叶片水轮机全流道的流速和压力分布。计算结果表明,长短叶片结合的水轮机流速和压强分布合理、性能优,对水力机械的设计等研究具有重要的指导意义。