小水电站压力管道水动力学特性研究

为研究我国西南地区小水电站压力管道内水动力学特性,以贵州省小东风水电站为例,采用流体计算软件CFD进行了三维湍流流动数值计算。研究结果表明:水电站平均流量下的压力管道水力损失为0.056 m,水力损失较小;不同流量下压力管道出口的流速均匀度均在92%以上,变化幅度在1%以内;不同流量下压力管道靠近转轮处的弯管内侧均存在高速区,弯管外侧均存在低速区,随着流量的增大,弯管内侧的高速区范围逐渐增大;在流量8~10 m3/s时弯管处速度梯度范围较小,涡旋也较少,压力管道较为稳定,不易发生压力管道振动的现象,流量或大或小局部静压的突变均较大,不利于压力管道的稳定运行;压力波动最大的位置为压力管道靠近转轮的弯道管内壁面。研究成果可为水电站压力管道振动特性研究、定期维护及传感器安装提供指导。