顶盖减压管径和导叶转角对混流式水轮机轴向水推力的影响

轴向水推力过大是引起混流式水轮机推力轴瓦烧损的主要原因之一。针对某过流泥沙含量较大的水轮机，建立其主流道、上冠流道、下环流道的CFD仿真模型，在ANSYS FLUNET中采用MIXTURE多相流模型和RNGκ-ε两方程模型对各流道含沙水湍流流场进行稳态求解，分析了顶盖减压管径和活动导叶转角对水轮机轴向水推力的影响。结果表明，轴向水推力随泥沙含量增大近似线性增大，随顶盖减压管径的增大或导叶转角的减小而减小，且不同泥沙含量下的减小量接近。