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摘要
该文通过数值模拟和模型实验相结合的方式，研究水轮机近域的流场特性对其水动力性能影响，分析远域下不同入流速度和尖速比等因素对尾流场特性的影响。研究结果表明，在设计尖速比下，水轮机能量转换效率的数值模拟结果（0.37）与实验结果（0.36）的误差为0.3%，水轮机阻力系数的数值模拟结果（0.73）与实验结果（0.76）的误差为-4%，验证了数值模拟方法的准确性；水轮机梢部存在明显的三维流动现象，文中水轮机盘前梢部存在由叶根流向叶梢的径向流速（0.24 m/s），盘后梢部存在由叶梢流向叶根的径向流速（0.14 m/s），该叶片梢部尾流区的“下洗”流速导致水轮机能量转换效率下降；入流速度不会对尾流区轴向速度的恢复产生显著影响；在近尾流区（距离盘面小于5D）随着尖速比的增加，尾流区轴向速度恢复呈现逐渐降低的趋势，而在距离水轮机盘面超过10D之后，尖速比不会对尾流轴向速度恢复产生明显影响，但尖速比的增加会使梢涡存在时间变短，梢涡破碎的位置更靠近水轮机的盘面。
- 出版日期2023
- 单位哈尔滨工业大学（威海）; 北京石油化工学院
