分离涡模拟在叶顶间隙流模拟中的可行性分析

作者：胡子龙; 杨富超; 王晓航; 吴延昭; 高洪军; 朱迪; 陶然^*

来源：大电机技术, 2022, (05): 59-67.

• 湍流模型
• 叶顶间隙流
• 翼型
• 网格方案

为了找到一种经济、有效的湍流模型和网格方案用于模拟水翼叶顶间隙流的流动特征，本文以NACA0009水翼为研究对象，利用ICEM软件划分了三种六面体结构化网格方案，并运用SST k-ω、LES及DES三种湍流模型对水翼叶顶间隙流进行数值模拟，并对网格无关性和实验结果与模拟结果之间的差异进行分析。结果表明，DES湍流模型预测的叶顶泄漏涡(TLV)形态和速度与实验结果吻合较好，且其在M2、M3两种网格方案下模拟结果相似，验证了DES在叶顶间隙流模拟中的可行性。随后基于M2网格方案下DES湍流模型的计算结果对叶顶间隙流的特征进行分析，结果表明，叶顶泄漏涡在翼型前缘产生，在向下游的流动中，涡核内部压力、涡核心速度、湍动能均呈先上升后下降趋势。

• 单位
  土木工程学院; 中水北方勘测设计研究有限责任公司; 中国农业大学; 哈尔滨大电机研究所; 哈尔滨电机厂有限责任公司