灯泡贯流式水轮机不同导叶开度下的流动特性分析

为研究灯泡贯流式水轮机在不同导叶开度下的流动特性,以国内某灯泡贯流式机组为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型对不同导叶开度下的全流道进行非定常数值模拟计算。探讨不同导叶开度下中间流面、导叶域、转轮域、尾水管域的流动压力特性及运行过程当中的熵产。结果表明:桨叶开度不变随着导叶开度的增大,中间流面最大压力逐渐减小,流速增大,尾水管靠近出口处低压区面积增大,壁面漩涡随之增大,尾水管能量回收变差。桨叶开度与导叶压力分布呈正相关,随着导叶开度增大桨叶叶片工作面高压区减小,轮缘处低压区增大,且桨叶叶片背面负压区面积增大。导叶开增大尾水管中间流面湍动能耗散程度变大,水力损失变大,转轮部位为主要的熵产区,桨叶叶片的熵产主要分布在叶片工作面靠近轮缘处以及进水边,尾水管区主要分布在进口和尾水管壁面处,且随着导叶开度的增加熵产率也随之增加。