农业机械学报

作者：李琪飞,张正杰,李仁年,王仁本,李光贤,龙世灿

单位：兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,

关键词：水泵水轮机;空化特性;转轮受力;数值模拟

基金：国家自然科学基金项目（51566009）

为研究水泵水轮机在水泵工况运行时的空化特性及转轮受力情况，以某一抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象，基于Zwart空化模型和SST k-ω湍流模型，进行不同空化数下全流道三维非定常数值模拟和分析，并与实验结果进行对比验证，探讨了转轮及活动导叶中间流面的湍动能分布、叶片上的气泡体积分布和载荷分布，并定量分析了转轮受力情况。结果表明：数值分析结果成功捕获了空化的具体发展过程；随着进口总压的降低，转轮出口的湍动能逐渐增加，空泡首先在叶片吸力面靠近前缘处产生，然后沿流线向出口方向和叶片压力面扩展；由于动静干涉及蜗壳形状的不对称性，转轮径向力变化的周期性和对称性逐步被破坏，揭示了低空化数下水泵水轮机在水泵工况运行时性能变差的主要原因。

来源：2018年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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