农业机械学报

作者：董玮，张海琛，李沛轩，范旭罡

单位：西北农林科技大学;水力发电设备全国重点实验室,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：水泵水轮机;泵工况;变速调节;熵产理论;流动损失

基金：国家自然科学基金项目（52009114）、陕西省水利科技计划项目（2023slkj-7）、陕西省重点研发计划项目（2023-YBGY-130）、陕西省博士后科研项目（2023BSHEDZZ137）和咸阳市重点研发计划项目（L2023-ZDYF-QYCX-022）

可变速水泵水轮机在泵工况运行时能够通过精确调节转速，使其在不同转速工况下保持较为稳定的运行状态。这种调节方式能够使水泵水轮机在泵工况运行时更好地适应不同的水流条件和负载需求，进而改善其运行效率，扩大运行范围。本文在计算流体力学软件(CFD)中进行前处理设置时，通过用户自定义函数(UDF)方法，给定随时间变化的转速及流量进行数值计算，之后结合熵产理论，针对水泵水轮机泵工况变速调节瞬态过程所诱发的内流场演变机理进行深入分析，研究水泵水轮机泵工况变速调节流动损失。结果表明，在水泵水轮机升速运行时，双列叶栅处失速旋涡增加，叶轮流道内旋涡基本保持不变。叶轮区域的熵产总体上呈逐渐增加的变化趋势，而双列叶栅处的熵产则呈先减小后增大的变化趋势。在水泵水轮机降速运行时，固定导叶出口边附近的失速旋涡增加，叶轮区域以及双列叶栅处的熵产逐渐减小。

来源：2025年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2025年第11期