抽水蓄能电站侧式进/出水口局部非稳态现象研究

TV61; 在出流工况下,侧式进/出水口扩散段内水流与边壁易发生分离,产生局部非稳态现象,从而导致进/出水口流态紊乱.采用RNG k-?紊流模型对某抽水蓄能电站进/出水口流场进行三维数值模拟,并通过模型试验验证了数值模拟的合理性.研究结果表明:侧式进/出水口在扩散流时,受扩散角的影响在主流附近存在流动分离区,该区域紊动强度较大,形成局部非稳态现象,紊动强度与流速平方呈线性关系.流道内流速呈现周期性波动,波动周期与雷诺数近似呈幂函数关系.中间流道的波动周期小于边流道,且边中流道流速波动周期的差异与雷诺数呈现正相关.试验中对流速的监测时长应涵盖数个波动周期,才能准确衡量进/出水口的水力学特性....

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Published in中国农村水利水电 no. 2; pp. 129 - 135
Main Authors 魏杰, 郭港归, 顾莉, 王立杰, 苗宝广
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410014%大连理工大学建设工程学院,辽宁 大连 116081 15.02.2025
Subjects
局部非稳态现象
diffusion flow
local instability
侧式进/出水口
扩散流
side inlet/outlet
数值模拟
numerical simulation
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ISSN1007-2284
DOI10.12396/znsd.240966

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Summary:TV61; 在出流工况下,侧式进/出水口扩散段内水流与边壁易发生分离,产生局部非稳态现象,从而导致进/出水口流态紊乱.采用RNG k-?紊流模型对某抽水蓄能电站进/出水口流场进行三维数值模拟,并通过模型试验验证了数值模拟的合理性.研究结果表明:侧式进/出水口在扩散流时,受扩散角的影响在主流附近存在流动分离区,该区域紊动强度较大,形成局部非稳态现象,紊动强度与流速平方呈线性关系.流道内流速呈现周期性波动,波动周期与雷诺数近似呈幂函数关系.中间流道的波动周期小于边流道,且边中流道流速波动周期的差异与雷诺数呈现正相关.试验中对流速的监测时长应涵盖数个波动周期,才能准确衡量进/出水口的水力学特性.
ISSN:1007-2284
DOI:10.12396/znsd.240966