灯泡式水轮机飞逸过渡过程3维CFD模拟

水轮机飞逸时会发生一系列由惯性附加力引起的不稳定现象,影响机组安全性。灯泡贯流式水轮机流道较短,纵横尺寸在同一量级,流动3维特性明显,用1维方法描述其过渡过程的误差很大。对灯泡式水轮机飞逸过程进行全流道3维数值模拟,得到了压力脉动、转速、力矩、轴向水推力等过渡过程参数及机组内部流态的演变规律。结果显示,重力场产生的竖向压力梯度分布使转轮承受交变水流作用力,使尾水管涡带断裂致使流动结构复杂化。飞逸过程中,由于转速上升,叶片水流撞击、脱流和尾水管内涡带强度均明显增大,导致剧烈的压力脉动。