1000 MW水轮机多工况运行水力损失及熵产特性分析OA北大核心CSTPCD
为研究1000 MW混流式水轮机组多工况运行时产生的水力损失,使用SST k-ω湍流模型进行数值模拟计算.根据热力学第二定律,基于熵产理论对3种常见出力工况下的水轮机进行水力损失研究,主要是对流动过程中的熵产分布和流场进行分析,从而得到水力损失的具体空间分布情况.研究结果表明:湍流熵产和壁面熵产占水轮机系统总熵产的99%以上,时均速度引起的直接熵产几乎可以忽略不计.熵产主要集中在导叶、转轮和尾水管3个部件,导叶无叶区的高速流动造成较大速度梯度,使得高局部熵产(LEPR)出现在无叶区.转轮内的回流、流动分离等不稳定流动,使得高LEPR区出现在转轮叶片的前缘和尾缘处.尾水管在额定出力下流态最好,偏额定出力工况会在直锥段出现螺旋状涡带或直柱状涡带,且在靠近入口的直锥段中心出现局部回流,导致高LEPR区出现在此处.导叶和转轮在超出力工况产生较大的水力损失,尾水管则在低出力工况下的水力损失较大.
张泽泉;卢永刚;朱荣生;王正伟;李贤梁;
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心,江苏镇江212013江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心,江苏镇江212013 清华大学能源与动力工程系,北京100084清华大学能源与动力工程系,北京100084
农业工程
1000 MW混流式水轮机熵产理论不稳定流动水力损失
《排灌机械工程学报》 2024 (011)
P.1142-1149 / 8
国家自然科学基金资助项目(52371322);江苏省自然科学基金资助项目(BK20210771);中国博士后科学基金资助项目(2021M701847)。
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