三板溪水电站模型水轮机优化设计

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三板溪水电站模型水轮机优化设计

[摘 要] 效率、空化和稳定性是水轮机的三个重要指标，本文通过三板溪电站模型研发，通过CFD 分析，对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的优化设计。通过模型试验验证，三板溪
电站水轮机水力性能得到了全面的提升，模型最高效率达到了95.2% ，空化性能和稳定性都达到了预期目标， CFD 分析结果与模型试验结果基本吻合。
[关键词] 水轮机；CFD 分析；优化设计

1 前言
随着计算机的飞速发展，数值模拟技术和CFD 优化技术广泛应用于流体机械领域，目前，在水轮机研究领域，数值模拟试验台逐渐取代真实的试验，这样不仅可以节约大量试验经费，而且大大缩短了科研周期，试验证明，现代数值模拟方法快速、方便。
从目前国内外生产的正在运行的大型机组的运行情况看，都不同程度地发生裂纹或振动问题。如二滩电站、五强溪电站、隔河岩电站、李家峡电站、岩滩电站[4]、小浪底电站、天生桥I 级电站[5]、大朝山电站等。虽然产生的因素很多，但水力问题是重要因素之-，高水头歇度导叶后的旋涡与转轮叶片进口冲击产生的叶道涡和脱流的相互作用是产生振动的原因之-。就目前来说，都没有很好的解决办法。
三板溪水电站位于沅水干流上游清水江中下游，在贵州省黔东南苗族、侗族自治州锦屏县境内，是沅水