潮流能涡轮机叶轮压力脉动特性分析

作者：虎周平; 王文全^*

来源：水电能源科学, 2023, 41(12): 207-189.

DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20222579

• 潮流能涡轮机
• 导管
• 叶尖间隙
• 压力脉动

潮流能涡轮机周围流场的压力脉动是影响涡轮机安全稳定运行的关键因素之一。为评估导管及导管喉部与叶轮间的间隙比δ对潮流能涡轮机压力脉动特性的影响，采用三维瞬态CFD方法和滑移网格技术对最优叶尖速比状态(TTSR=4)下的裸涡轮机及间隙比分别为δ=0.02D、0.06D的导管涡轮机进行了三维数值模拟，通过分析涡轮机叶轮周围流场的非定常流动现象，分别得到了3种不同工况下涡轮机叶轮各监测点的压力脉动和频域振动特性变化规律。结果表明，涡轮机的压力脉动幅值由叶根到叶尖基本均呈递增趋势；加装导管可有效降低涡轮机压力脉动幅值；δ对涡轮机叶轮压力脉动系数影响较小，对压力脉动频域振动特性影响较大；涡轮机叶轮的压力脉动主频主要集中在相应工况的叶频附近；涡轮机叶片吸力面的压力脉动较压力面强烈，加装导管后可有效降低这种脉动。

• 单位
  四川大学; 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司; 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室