抽蓄电站压水气系统排气压水工况下气罐热力学特征与形状优化模拟研究

以抽蓄机组的压水气系统作为研究对象,开展包含自然对流和壁面传热因素的全通道非稳态三维数值模拟,重点研究排气压水工况下,压水气系统储气罐内部压缩空气的流动分布特征和热力学变化过程。结合数值模拟结果,分析了储气罐出口处流动特征与温度剧烈变化的联系,以及自然对流对气罐热力学进程的改变方式;并进一步探讨了改变储气罐形状及气罐出口管路布置方式对改变储气罐热力学性能的具体影响。为压水气系统压缩空气储气罐热力学性能的优化设计提供了参考。

水泵水轮机压水气系统排气压水工况中脉动问题的数值模拟

针对水泵水轮机组的压水气系统压水工况中存在管道设备脉动问题,采用SST湍流模型对压水气系统的排气压水工况进行了全通道数值模拟,并着重研究了管路系统中节流阀下游管件处的脉动现象,总结并分析了脉动发生位置、程度和机理。研究结果表明,排气压水工况中脉动的根本成因是可压缩气体在阀门处剧烈膨胀并形成了超声速脉动射流,射流的脉动形式与特征与阀门结构和安装位置有关,研究结果可为压水气系统的管路设计和阀门选型优化提供数据支持。