水轮机三维泥沙磨损两相湍流场数值模拟

摘要

基于欧拉-欧拉方法中的代数滑移混合多相流模型，采用标准 k-ε湍流模型和压力速度耦合的SIMPLEC算法，转动区域应用多重参考系模型，对某混流式水轮机全流道进行了三维定常泥沙磨损湍流数值模拟。利用ANSYS FLUENT，获得了该水轮机在偏工况下转轮叶道和尾水管内泥沙颗粒相的体积分数分布,分析了水轮机流道内泥沙磨损的特征规律。计算结果表明该方法能有效地预测水轮机内的三维泥沙磨损固液两相湍流场,可以较好地模拟水轮机内真实的有泥沙磨损发生的多相流动情况，对揭示水力机械内部包含泥沙颗粒影响的固液两相流场的内在特性、提高水轮机的运行效率和改善水轮机的磨蚀性能具有重要参考价值。