不同开度下水泵水轮机叶道内流畸变对转轮的受力影响研究

来源：农业机械学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：李琪飞，陈祥玉，辛路，张士昂

单位：兰州理工大学,兰州理工大学;酒泉职业技术大学,兰州理工大学,天津市天发重型水电设备制造有限公司,

摘要：水泵水轮机导叶开度的变化会引起转轮内部的内流畸变，为了研究这种内流畸变对转轮受力的影响，以国内某抽水蓄能电站的模型机为研究对象，在试验研究的基础上采用SST k-ω湍流模型对不同开度下的水泵水轮机全流道进行三维非定常数值模拟计算，研究不同导叶开度下引起的叶道内流畸变对转轮叶片和转轮径向力的影响。结果表明：随着导叶开度的增大，叶道内部流速也随之变大，流道内最大速度分布于叶片工作面附近，且每个流道均有漩涡存在，其涡核位置位于叶片相对位置的2/3处；转轮叶片受力受到叶道内部流动畸变产生的涡流影响，叶片工作面最小压力发生的位置和叶片背面最大压力发生的位置均在涡核附近；叶道内部流动畸变产生的不稳定流动对转轮的径向力造成规律性影响，使得转轮所受径向力合力的峰谷个数与叶道数相同，与叶道内部流动畸变引起的内部涡流变化一致。

关键词：水泵水轮机;开度;内流畸变;转轮受力

基金资助：国家自然科学基金项目(52066011)和酒泉职业技术学院博士基金项目（2024XJBXM01）