带导叶水力透平压力脉动特性分析

摘要

为研究带导叶水力透平的压力脉动特性,采用雷诺时均方法和RNGκ-ε湍流模型,对带导叶水力透平的内部三维非定常湍流流场进行数值模拟,分析了带导叶水力透平的压力脉动特性.结果表明:带导叶水力透平内部压力脉动的时域呈周期性变化,且周期相同,流量越大,压力波动静压均值越大.带导叶水力透平内部压力脉动的主频集中在低频区,且都集中在2倍叶频以内,其中进口和出口的压力脉动频率均低于转频,隔舌、动静耦合面及叶片区各监测点的主频以转频和叶频为主.不同流量下,同一监测点具有相同的主频,但主频幅值不同,小流量下幅值较小,大流量下幅值较大.最优工况时,隔舌处的压力脉动幅度为其静压均值的7.2％,动静耦合面处p4点压力脉动幅值差最小,压力脉动幅度为静压均值的7.6％,p3点压力脉动幅值差最大,压力脉动幅度为静压均值的28.2％.