矿冶工程

作者：黄欣, 胡建新, 李钟, 金星

单位：1.浙江理工大学 机械与自动控制学院,浙江 杭州 310018; 2.长沙矿冶研究院有限责任公司 海洋矿产资源开发利用研究所,湖南 长沙 410012

关键词：剪切来流,数值模拟,潮流能,水平轴水轮机

基金：浙江省自然科学基金(LQ18E090010);浙江省教育厅科研项目(Y201738383);国家自然科学基金重点项目(51434002)

采用基于计算流体力学方法的全尺度数值模拟计算,建立了适用于潮流能水轮机模拟的剪切来流环境,通过数值计算结果,对潮流能水轮机随时间变化的宏观力和流场特征进行了系统分析,探索水轮机在复杂工况下的水动力特性规律。结果表明,水轮机整个叶轮的总体平均受力在剪切流工况中未受到明显影响; 单个叶片的瞬态轴向力系数和瞬态轴向扭矩系数在旋转周期内出现了明显的周期性变化,且周期性变化幅值随转速增大而增大; 非定常的瞬时轴向扭矩和力的周期性振荡容易引起单个叶片的结构性振动,可能对水轮机的机械结构造成影响。

来源：2020年第3期

《矿冶工程》期刊编辑部

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