基于CFD数据的超负荷研究

水力系统（包含电气设计方面）中的水轮机的不稳定动力学流动形态常常会诱发压力脉动的产生，而且这种压力脉动有时会达到很高的水平，甚至会破坏电厂中的某些部件或极大地降低其这些部件的使用寿命。这一问题会在水轮机的部分负荷及超负荷时产生。本文旨在讨论使用水力机械的计算流体动力学模拟方法（CFD）结合水力系统的网络模型方法来分析超负荷时的高压力脉动问题。对这一问题分析的关键因素在于测定超负荷时发生在水轮机转轮下方涡带的体积，此体积乃为系统中活跃的部分。本文在使用包含空化模型的复杂两相流模型模拟之前，采用单相流模型来计算涡带所占的体积。对采用不同模型计算涡带所占的体积产生的影响进行了详细讨论。