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混流式水轮机飞逸暂态过程的三维非定常湍流计算Ⅰ
  • ISSN号:1003-1243
  • 期刊名称:《水力发电学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK730.2[交通运输工程—轮机工程;动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
  • 作者机构:[1]清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(90410019)
中文摘要:

根据加速旋转相对坐标系中雷诺平均的连续性方程和Navier-stokes方程,以及转动系统的动量矩方程,推导了水轮机转轮区域的流动控制方程。在此基础上,对基于HL220进行改型的混流式水轮机进行飞逸暂态过程的三维非定常湍流数值模拟,在最优开度工况下采用RNGk-ε湍流模型对方程组进行了封闭,得到了暂态过程中水轮机体积流量、转轮水力矩、转轮角速度、及水轮机效率随时间的变化曲线。为了更加全面地分析水轮机内部的流动情况,采用RNGk-ε湍流模型进行9种开度工况下的飞逸暂态过程数值模拟,得到各开度下的飞逸过程曲线、水轮机内部流动的变化情况,以及飞逸流量及飞逸转速,并和试验结果进行了比较。结果显示两者吻合良好,表明通过计算可以较为准确地预测出水轮机飞逸过程中各参数随时间的变化情况。

英文摘要:

Based on Reynolds-averaged continuity and Navier-Stokes equations, the moment equation of the system in the accelerated relative coordinates, the flow governing equations of the runner region are obtained. The runaway transients simulation of the Francis turbine based on HL220 with and RNG k-ε turbulence models is made under the optimized gate opening, the relationship curves of volume discharge, moment, rotational speed and efficiency against time are obtained. In order to analyse the flow more interier comprehensively, the runaway transients simulation is made with RNG k-s turbulence models under 9 gate openings, and the transients process curve as well as the flow pattern under 9 gate openings are obtained. Comparison with experiment of unit volume discharge and rotational speed shows that they are both in good accord, it demonstrates that the variation of all the parameters of the hydraulic turbine can be forecasted accurately during the transients process.

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期刊信息
  • 《水力发电学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水力发电工程学会
  • 主编:李庆斌
  • 地址:北京清华大学新水利馆211室
  • 邮编:100084
  • 邮箱:
  • 电话:010-62783813
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1243
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2241/TV
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 优秀学术期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12057