水泵水轮机压水充气过程的非稳态数值模拟湍流模型比较

作者：张新; 赵俊龙; 舒崚峰; 陈顺义; 方杰

来源：中国农村水利水电, 2021, (12): 192-202.

• 水泵水轮机
• 压水气系统
• 充气管路
• 湍流模型
• 数值模拟

水泵水轮机的压水气系统,在向转轮室中充入压缩空气、压迫水位下降的过程中(压水充气工况),其储气罐和充气主管路内的气体流动和热力学特性,是困扰压水气系统设计的关键问题。现有设计方法,主要借鉴长距离天然气输气管道放空过程等其他领域的成果,所用理论模型和经验公式无法体现水泵水轮机压水气系统工作环境和结构特征的特殊性。同时,国内外针对抽水蓄能电站压水气系统的数值模拟研究也尚属空白,因此亟须开展有针对性的研究。采用全通道非稳态数值模拟的方式,对压水气系统的压水充气工况进行研究,对比并评价了不同湍流模型(Spalart-Allmaras模型、Shear-Stress Transportκ-ω模型和Scale-Adaptive Simulation模型)在压水气系统模拟问题中的适用性,初步分析了压水充气阶段系统关键环节的流动特征和热力学变化。

• 单位
  中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 中山大学