混流式水轮机转轮内部流动的动力学特征和分析 analysis of dynamics for inner flow in francis turbine runner.pdfVIP

32 混流式水轮机转轮内部流动的动力学特征和分析 混流式水轮机转轮内部流动的动力学特征和分析 吴晓晶1，吴玉林1，张乐福2，刘树红1 (1．清华大学热能工程系北京100084；2．哈尔滨大电机研究所，黑龙江哈尔滨150040) [摘要]混流式水轮机转轮内流是复杂的非定常三维湍流流动，由于结构上的原因，转轮在非设计工况下 工作时会形成不稳定流场，产生三维非定常的附面层分离，同时进一步形成贯穿整个流道的叶道涡，影响转 轮的运行稳定性。目前，转轮内流场的研究还只是基于通过数值模拟对速度场和压力场进行观察和分析，但 对于各种分离流动机理性研究还做得不够深入。非线性动力学主要研究非线性动力系统中各种运动状态的定 性和定量的变化规律，以及系统的长时间演化行为，其可以用于流体旋涡和分离流动机理分析。本文将通过 对一个模型转轮数值模拟结果的动力学特I生分析，对混流式水轮机非设计工况运行时内流分离和失稳的破坏 形式加以分析。 [中图分类号]TK730．2[文献标识码]A [文章编号]1000—3983(2007)02—0032．07 [关键词]混流式水轮机；转轮；动力学；分离流 of forInnerFlowinFrancisTurbineRunner AnalysisDynamics WU 1，WUYu．1inl，ZHANGLe—fu‘，LIU Xiao-jing Shu-hon91 ofThermal 100084，China； (1．DepartmentEngineering，TsinghuaUniversity,Beijing 2．HarbinInstituteof Electrical 1 Large Machinery,Harbin50040，China) Abstract：InnerflowinFrancisturbinerunnerisakindof 3一DturbulentflOW． complexunsteady of is in Becausethe structure．theinnerflowfieldunstable special off-designedoperationPoint with 3．D thesame channelvortexisinduced boundary time，the unsteady layerseparation．At along thewhole carlaffectthe ofthe research massage．Which operationstabilityrunner．Nowadays．the forinnerflOWfieldinrunnerstill ontheobservationand for and depends analysisvelocitypressure distributionobtainedfromnumericalsimulation．Butthetheoreticalresearchfor flowis separa