基于Fluent的叶片展长对卧式水轮机水动力性能影响的数值研究

提出了一种能够利用波浪能发电的装置,其吸收海水能量的主要构件是卧式水轮机.为了研究卧式水轮机的水动力学性能,采用有限体积法,并利用非定常SST k-ω湍流模型和滑移网格技术,对其进行了三维数值模拟与实验研究,分析了在六种不同叶片展长下叶轮的水动力学特性.通过将数值计算结果和实验结果进行比较,验证了SST k-ω湍流模型和滑移网格技术的可行性.结果发现:叶片展长递增对水轮机叶片的合力系数几乎没有影响,但是对轮机转矩系数和叶轮能量利用率影响很大;在低尖速比时,叶片展长对水轮效率影响不大,当尖速比大于2.5时,叶片展长对水轮效率的影响明显加大;叶片展长越长,叶片切向力越大,水轮机对水能的吸收能力越强.