密封结构对混流式水轮机内部流动的影响研究

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随着我国水电事业的大力发展,水轮机单机容量不断增大,机组尺寸也逐步增加,水轮机全流道内部流动及性能的影响变得越来越突出,特别是内部流动对水轮机稳定性问题影响,则需要更加深入的了解水轮机内部流动情况以及影响水轮机内部流动的各种因素。国内外研究者针对水轮机内部流动做了大量的研究,其中尤为突出的是对水轮机尾水管内空腔涡带以及压力脉动探究与预测方面的研究较多,并取得到了大量的研究成果,为解决机组稳定性问题做出了巨大的贡献。但是尾水管内的空腔涡带以及压力脉动并不是引起水轮机机组振动的唯一原因。因此,在影响水轮机内部流动问题上的研究在某些方面仍然还比较缺乏,特别的,对转轮密封结构影响水轮机内部流动的研究还比较少见。-*本文以国内某水电站混流式水轮机(??135LJHLA473)为研究对象,利用ANSYS流场分析软件,采用RNG k??湍流模型对不同转轮密封结构的中低水头混流式水轮机转轮密封内部流动进行了数值模拟计算,并同时对全流道的流动情况进行了数值模拟分析,研究得出间隙式、迷宫式和变形迷宫式转轮密封结构对混流式水轮机内部流动的影响规律。该规律是不同转轮密封结构对混流式水轮机主要的影响集中在转轮上冠、下环与之相邻的区域并对尾水管进口附近有一定的影响。为今后中低水头混流式水轮机机组的稳定性研究奠定了基础。
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