灯泡贯流式水轮机压力脉动数值预测

摘要

压力脉动是灯泡贯流式水轮机最普遍的不稳定因素,流场的压力脉动周期性地作用在流道壁面和转轮上,引起结构和部件的振动,当压力为负压时,可能造成空化和空蚀,伴随强烈的噪音.因此采用CFD的方法预测原型水轮机压力脉动,对于水轮机稳定性研究有着重要的意义.本文将数值计算结果与实验结果对比，可以得到以下结论:数值计算结果与真机实验压力脉动情况基本吻合，压力脉动主要集中在中、低频。说明计算结果是合理的，也说明了几何模型的建立，网格及数值计算方法及计算结果的后处理都是可行的。数值计算的不足之处在于没有模拟出100HZ的高频压力脉动，主要原因可能是计算中每个时间步长内迭代的步数偏少，造成结果的偏差。本文只是对一个工况点进行了数值计算模拟，在此基础上可以对其它运行工况进行压力脉动的预测，从而为机组实际的稳定运行提供指导和帮助。