CFD在水力机械湍流分析与性能预测中的应用

为了研究水力机械运行特性,将最新发展的计算流体动力学(CFD)理论与方法应用于水力机械湍流分析,给出了水力机械湍流流动控制方程,分析了求解湍流流动的Reynolds时均法和大涡模拟法的适用性,建立了通过湍流流场分布预估水力机械能量特性和空化特性的数学模型。通过基于k-ε双方程湍流模型的轴流泵全流道三维定常湍流计算,获得了与实际情况相符的流动细节。根据计算结果对轴流泵的能量、空化性能所做的预估,与试验结果基本一致。CFD理论和方法为探寻水力机械流场流动特性与结构动力特性间的复杂关系提供了一种新手段,为研究和开发高性能、大流量、高水头的水轮机和水泵提供理论和实际应用参考。