混流式水轮机停机时瞬态尾水管流场与压力脉动的数值分析

为了研究汽轮机停机引起的压力波动和流场不稳定性，本文基于k-ε湍流模型开展了额定工况下混流式水轮机停机过程中瞬态尾水管流场的数值研究，分析研究了水轮机流域内部的压力波动和非定常流动不稳定性的原因。研究表明：水轮机停机过程中的压力波动分为3个阶段，第一阶段仍存有较高瞬时压力波动，整体压力均值持续减小；第二阶段压力振幅在稳步下降、整体压力回升；第三阶段压力稳定并且不再波动，尾水管中小尺度涡结构增加且不断溃灭坍塌，最后消失达到稳定流动；通过尾水管内速度场的变化，对停机期间涡结构的形成和变化作出了深入的解释，有助于了解和预防水轮机停机过程所导致的破坏性后果。