抽水蓄能电站回水排气系统流场数值模拟

为研究抽水蓄能电站回水排气系统流场变化,基于SIMPLEC算法和Realizable k-ε湍流模型,对电站回水排气系统进行三维数值模拟,分析不同总管管径下排气系统排气过程中速度场、压力场的变化。结果表明,总管管径变化时对支管内的气体流场变化较小,总管上气体的压力、速度都随着管径的增加而逐渐降低;总管管径从250mm增加到400mm时,管道内流量逐渐增加,管道流量从16.79kg/s逐渐增加到20.72kg/s,而管道内流速急剧降低,管内流速从215.99m/s降为112.37m/s;在管道交叉处,当总管直径较小时,气体进入总管时受总管管壁的约束作用比较大,气体对管壁的冲击力较小,随着总管直径的增加,气体对总管的撞击力迅速增加,气体流动更加复杂。随着管径的增加,支管截面plane1上的气体速度随着管径的增加呈现先增加后减小的趋势,最大流速出现在管径为300mm的工况下,为284.2m/s;支管与总管交叉处截面plane2上气体速度变化较小,最大流速出现在350mm工况下,为310.8m/s;总管截面plane3上气体速度变化逐渐增加,最高流速为362.3m/s,出现在管径为400mm的工况。

抽水蓄能电站回水排气管道能量特性及流动特性研究

当抽水蓄能电站在调相工况结束时,对转轮室中的高压气体进行排气的过程中经常会出现机械振动造成损坏厂房设备的情况。以仙居抽水蓄能电站回水排气系统模型为基础,借助流体计算软件Ansys Fluent,以抽水蓄能电站回水排气系统总管的直径为单一变量,对排气系统的流场特点和管道内流场能量特性、流动特性进行研究,揭示排气总管在不同直径时气体运动特点的变化,并分析流场各处截面的气体运动特征参数,得出气体沿管道的能量变化特征。结果表明:随着直径的增加,气体运动损耗的能量逐渐增加;排气流量并不是随着管道直径的增大而一直增大,当总管直径增加到一定值后,管道流量不会出现明显变化。