竖轴水轮机三维水动力响应的数值模拟

摘要

基于Realizablek-ε湍流模型和三维NS方程,应用CFD软件FLUENT的滑动网格方法,对一种新型变攻角竖轴水轮机三维情况下的水动力响应及能量转化效率进行了理论分析和数值模拟计算.研究结果表明:连接杆件的截面为NACA翼型时对水轮机的总体获能效率要高于圆形截面连接杆件;选取截面翼型为NACA4415的连接杆件对其安装角度的影响进行了比较分析,可知当连接杆件翼型的弦线与来流平行时,能量转化效率最大,与实验数据有很高的吻合度.表明Realizablek-ε湍流模型是一种有效的数值模拟方法.