覃大清，韩秀丽，刘 斌，刘万江，魏显著

(1. 水力发电设备国家重点实验室，哈尔滨 150040；2. 中国长江电力股份有限公司，湖北 宜昌 443002）

轴流式水轮机间隙空化与翼型空化差别浅谈

覃大清1，韩秀丽1，刘 斌2，刘万江1，魏显著1

(1. 水力发电设备国家重点实验室，哈尔滨 150040；2. 中国长江电力股份有限公司，湖北 宜昌 443002）

本文介绍了轴流式水轮机间隙空化与翼型空化的差别，并针对在轴流式水轮机模型试验中出现的特殊空化现象，通过CFD数值模拟技术进行分析，初步确定发生空化位置，采取一定的消除间隙空化措施，并在模型试验中进一步证实，该空化现象为间隙空化。

轴流式水轮机；间隙空化；CFD；翼型空化

1 前言

取措施，对改善轴流式水轮机空化以及提高机组的运行稳定性是大有益处的。

以水为介质的液流，一定温度下，流经局部地区。当压强低于某临界值时，水体内部原来含有的很小的气泡将迅速膨胀，在水中形成含有水蒸气或者其他气体的明显气泡，这种由于压强降低使水汽化的过程称为“空化”。在低压区空化的液体挟带着大量的空泡，形成了“两相流”运动，因而破坏了液体宏观上的连续性，水流挟带着的空泡在流经下游压强较高的区域时，空泡将膨大，最终发生溃灭。因此，空化现象包括空泡的发生、发展和溃灭，它是个非稳定过程。在水轮机中空化可引起过流部件的空蚀破坏，其后果主要是引起水轮机水力性能参数恶化、机械振动和噪音，进而影响水轮机的安全运行。……