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3D欧拉法和层流模型对水轮机转轮内部流场的数值模拟.pdf
中国农业大学学报 2003 ,8 (4) :66～69 Journal of China Agricultural University 3D 欧拉法和层流模型对水轮机转轮内部流场的数值模拟 崔学明 李连超 王海松 常近时 ( 中国农业大学 水利与土木工程学院 ,北京 100083) 摘 要 3D 欧拉法和层流解法都具有控制方程个数少 ,计算简单、省时的特点 ,均能够快速地在最优工况点附近 得到合理的数值解 ,可以用于转轮叶片的初步的水力计算和其他湍流模型计算结果的校核。分别应用这 2 种算法 对一混流式水轮机转轮内部流体的三维流动进行了数值模拟 ,方程离散采用有限体积法 ,插值采用二阶迎风格式 , ( ) 压力速度耦合采用 SIMPL EC 算法 ,计算了 3 个典型工况 最优工况、大流量工况和小流量工况 ,得到了转轮内部 ε 合理的速度分布和压力分布。最优工况点的效率计算值比试验值高 309 个百分点 ,计算所需时间比标准 k 湍流 模型少 30 %～40 % 。 关键词 转轮 ; 3D 欧拉法 ; 层流 ; 数值模拟 中图分类号 TV 1361 文章编号 (2003) 文献标识码 A Numerical simulation of flow field in hydraulic turbine runner ba sed on 3D euler method and laminar model Cui Xueming , Li Lianchao , Wang Haisong , Chang Jinshi (Water Conservance and Civil Engineering College , China Agricultural University , Beijin g 100083 , China) Abstract 3D Euler method and laminar method have s ome characteristics of few control e quations and simple calcula tion process and little CPU time . Using the two methods can obtain reas onable numerical simulation res ults about the point of optimum op erating condition rapidly , primary hydraulic calculation in hydraulic turbine runner blade can be us ed and the calculated res ults of other turbulence models was verified. Bas ed on the two methods , the 3D flow field of a Francis turbine runner was simulated through computing three typical op erating conditions (the optimum op erating con dition , lar
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