ЧИТАТЬ СТАТЬЮ

Аннотация. Благодаря высокой маневренности гидроэлектростанции играют важнейшую роль в обеспечении надежной, эффективной и стабильной работы энергосистемы. Однако сама гидротурбина при этом эксплуатируется на неоптимальных режимах работы. Одними из наиболее опасных для работы радиально-осевой (РО) гидротурбины являются режимы частичной нагрузки. В радиально-осевой гидротурбине на режиме частичной нагрузки из-за интенсивной закрутки потока происходит формирование прецессирующего вихревого жгута, который является причиной появления повышенных пульсации давления. В данной работе представлены результаты численного моделирования пульсаций давления модели радиально– осевой гидротурбины на режиме частичной нагрузки. Расчеты выполнены с использованием
двух моделей турбулентности – SST k-ω и SAS-SST, рассмотрено влияние густоты сетки и шага по времени на результаты расчета. Представлено сравнение с экспериментальными данными.
Ключевые слова: радиально-осевая гидротурбина, вихревой жгут, пульсации давления, модели турбулентности.

Abstract. Due to their high maneuverability, hydroelectric power plants play a fundamental role in providing reliable, efficient and stable operation of the power system. However, the hydraulic turbine itself is operated under suboptimal operating conditions. One of the most dangerous for Francis turbine operation is the part load. In Francis turbine in the part load operation due to intensive twisting of the flow the formation of precessive vortex rope occurs, which is the cause of increased pressure pulsations. This paper presents the results of numerical simulation of Francis turbine pressure pulsations of Francis turbine model at part load operation. The calculations were performed using two turbulence models, SST k-ω and SAS-SST, and the influence of the grid density and time step on the calculation results was considered. A comparison with experimental data is presented.
Keywords: Francis turbine, vortex rope, pressure pulsation, turbulent models.