水轮机导叶分离流动的数值模拟

摘要

该文通过术解二维N-S方程，结合某大型电站机组出现的振动问题，对导叶叶片区域内的流场进行了数值模拟。研究结果表明，其电站的振动频率的实测结果与由卡门涡街理论计算公式得出的理论值，差别的原因可能是由于分离起始点随着流量的降低、攻角增大而向前移动。流动过程中，涡量是由壁面流向主流区，由上游到下游不断扩散的。叶背尾缘大尺度分离的出现，使得尾迹的涡量值有较大的增加。在流动分离区域的叶片静压并不是近似为常数，而是沿主流流向有很大变化，其变化率几乎同主流区一样。湍流分离流动的平均流动特性和流动结构同层流有很大区别，有关层流分离流动的判别准则和壁面流动特性分析的有关结论，难于直接用于湍流分离流动的研究之中。