高水头下水泵水轮机内部空化流动特性分析

摘要

为研究高水头下水泵水轮机不同空化系数对内流特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和Zwart空化模型,对某抽蓄电站模型机进行了全流道非定常空化数值计算,结合模型试验数据针对机组在不同空化阶段的水力性能及内部流态进行了分析.结果表明:空化的发生发展引起流量及输出功率降低从而导致效率下降;空化初生于叶片背面出口边附近,内流场主要受到转轮与尾水管之间动静干涉作用的影响而引起波动.随着空化系数的降低,空泡体积分数与叶轮受力逐渐增大,流道内液流流动变得越来越紊乱;当空化达到一定程度时,肘管外侧还会出现二次回流,这将对机组运行的稳定性造成十分不利的影响.