抽水蓄能电站卜型岔管水力特性数值模拟研究

摘要

本论文结合某抽水蓄能电站引水高压岔管的研究工作，采用三维数值模拟的方法，运用三维k-ε紊流模型，探讨和论证在机组各种可能运行的方式下岔管的水力特性。
　　该引水岔管主管管径为8.1m，各支管管径为3.6m，初拟发电工况单机流量73m3/s，抽水工况最大扬程单机流量63m3/s。
　　（1）研究了发电和抽水各种工况下岔管的水头损失。对于发电工况，三机额定流量运行时，1＃支管水头损失为0.523m，2＃支管水头损失为1.361m，3＃支管水头损失为1.521m。对于抽水工况，三机额定流量运行时，1＃支管水头损失为0.427m，2＃支管水头损失为0.723m，3＃支管水头损失为1.365m。
　　（2）研究了发电和抽水各运行工况下岔管内的流速分布。主管及各支管内流速分布均匀。
　　（3）研究了发电和抽水各运行工况下岔管内的水流流态。岔管段水流流态平顺，流态稳定。
　　（4）综合分析数值模拟结果，该抽水蓄能电站引水高压岔管体型设计符合水力学方面的要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 抽水蓄能电站的发展

1.1.1 世界抽水蓄能电站发展概述

1.1.2 我国抽水蓄能电站发展概述

1.2 岔管

1.2.1 岔管形式选择

1.2.2 岔管设计原则

1.2.3 岔管研究现状

1.3 本文研究内容

第2章 紊流模型理论

2.1紊流的控制方程

2.2 紊流的数值模拟方法

2.2.1 直接数值模拟（DNS）简介

2.2.2 大涡模拟（LES）简介

2.2.3 统计平均法简介

2.2.4 Reynolds平均法（RANS）介绍

2.3 自由液面的处理方法

2.3.1刚盖假定法

2.3.2标高法

2.3.3 MAC法

2.3.4 VOF法

2.4 离散格式及数值计算方法

第3章 数值模拟

3.1 数学模型

3.1.1 计算区域

3.1.2 边界条件

3.2 计算结果及分析

3.2.1 发电工况

3.2.2 抽水工况

结论和展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的学术论文及参加的科研项目