基于双向流固耦合的贯流式水轮机动力特性分析

摘要

为了计算贯流式水轮机叶片流固耦合下,应力、变形以及流动特性.本文以某电站贯流式水轮机为研究对象,采用顺序双向流固耦合计算方法对不同工况下贯流式水轮机进行数值计算,并将计算得到的结构应力,变形位移,流场的压力与非耦合情况下计算的结果进行对比.计算结果表明:不同工况下,单向和双向耦合下最大等效应力值都发生在转轮叶片靠近轮毂处,最大位移发生位置为叶片出水边轮缘处,耦合前后分布基本一致,双向耦合得到的最大值比单向有所增加.在最大变形位移处,耦合前后等效应力值差值较大,反之较小;随着导叶开度的增加,最大等效应力及变形位移值有所下降,单向和双向耦合计算得到的最大等效应力及变形位移相对差值有所增加;与考虑耦合前相比,在变形位移较大且靠近叶片间隙位置,耦合后叶片正面和背面的压差有所上升.