摆动水翼的摆动方式对水体推进影响分析

作     者：华尔天 汤守伟 陈万前 谢荣盛 郭晓梅 HUA Ertian;TANG Shouwei;CHEN Wanqian;XIE Rongsheng;GUO Xiaomei

作者机构：浙江工业大学机械工程学院杭州310023 先进水利装备浙江省工程研究中心杭州310018 浙江水利水电学院机械与汽车工程学院杭州310018 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第4期

页      面：93-103页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0808[工学-电气工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61772469) 浙江省省级重点研发计划项目(2021C03019) 浙江省农村水利水电资源配置与调控关键技术重点实验室开放基金项目(UZJWEU-RWM-20200304B) 

主　　题：摆动水翼 摆动方式 水体推进 数值模拟 实验验证 

摘      要：小河道流域水体流通性差,自净能力低,而传统泵站在超低扬程工况下存在运行效率低、振动大、噪声强等一系列问题。为解决小河道需求适宜水动力问题,本文研究摆动水翼三种摆动方式的水体推进性能,建立摆动水翼计算模型,结合Realizable k-ε湍流模型与动网格技术进行数值计算,并对水体推进效果较好的摆动方式进行实验研究。结果表明:方式三始终产生推力,方式一和方式二既产生推力,也产生阻力;涡的形成与演变是水体推进性能影响的关键因素;方式三的推进效率及泵效率均显著高于方式一和方式二;在固定频率下,方式三中流量约为490 L·s^(-1)扬程约为0.0281 m时,最大效率约为34.1%,远高于方式一、方式二的8.6%、9.4%。摆动水翼进行水体推进有着扬程低、流量大等优点,应用于小河道流域有着独特优势。