导叶端面间隙泥沙磨损数值预测研究

作     者：张广 魏显 宋德强 ZHANG Guang WEI Xianzhu SONG Deqiang

作者机构：哈尔滨大电机研究所水力发电设备国家重点实验室哈尔滨150040 黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司黑龙江牡丹江157005 

出 版 物：《大电机技术》 (Large Electric Machine and Hydraulic Turbine)

年 卷 期：2017年第3期

页      面：64-68页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 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] 

主　　题：混流式水机 活动导叶 间隙流动 泥沙磨损 数值模拟 

摘      要：高水头混流式水轮机导叶间隙是泥沙磨损破坏最为严重的部分之一。泥沙磨损破坏问题与固液两相流动特征关系密切,为了揭示导叶端面间隙内含沙水的流动规律,本文应用固液两相流模型,通过求解雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流方程,对泥沙介质条件下水轮机导叶端面间隙流动进行数值研究。研究结果表明,含沙水在压差的驱动下从导叶间隙的压力侧向吸力侧方向流动,间隙内部泥沙浓度低于主流;导叶间隙尺度增大会导致间隙内部含沙水速度增加,含沙水对导叶的磨损强度增大。