基于RNG k-ε与LES的混流式水轮机涡带特性与压力脉动分析

摘要

针对混流式水轮机在非设计运行工况下的水力不稳定和振动的问题,本文采用RNG k-ε模型结合LES方法对水轮机全流道紊流进行了预测,其中RNG k-ε模型应用于蜗壳和座环,而在转轮和尾水管等关键部位则采用LES方法.获得了转轮与尾水管在不同运行工况条件下的涡带特性,由于冲击流入的影响,导致了转轮流道中的“叶道涡”和“叶边涡”,以及尾水管中的涡带,并揭示了涡带的变化规律.压力脉动的时频分析表明,尾水管的低频脉动是造成机组振动的主要原因之一.