敏 政, 李秋桐, 李琪飞, 张毅鹏, 李正贵，邓育轩(. 兰州理工大学 能源与动力工程学院，兰州 730050； . 南昌工程学院 机械与电气学院，南昌 330099)

0 引 言

贯流式水轮机是适用于低水头，大流量的水电机组[1]，由于河流上游流量的不稳定，机组需要经常改变运行工况[2]，特别是在非协联工况下，水轮机内部流态会急剧恶化，对过流部件的空化性能会产生很大的影响[3]。叶片和导叶之间漩涡与尾水管涡带是引起压力脉动的重要原因之一，其中尾水管涡带所引起的低频振动引起众多学者兴趣。当水轮机在偏离于最优工况点运行时，尾水管中的会产生空腔涡带，且其涡带形态与此时水轮机负荷的大小有着密切的关系，在低负荷时出现螺旋状偏心涡带，高负荷时产生柱状涡带。尾水管内流场的特性会因为空化涡带的形态变化而随之改变。杨静[4]采用LES模型对混流式水轮机尾水管内涡带引起的压力脉动进行了研究。夏林生[5]等对灯泡贯流式水轮机在飞逸状态下进行了全流道的数值模拟，计算了此过渡过程中尾水管内涡带的演变规律。季斌等[6]通过计算小流量工况下过流部件之间的动静干涉作用以及涡带的演化过程。钱忠东等[7]采用大涡模拟湍流模型，对灯泡贯流式水轮机额定工况下和偏工况下进行了计算，分析不同流量下尾水管内产生的涡带对压力脉动的影响，并与实验数据进行了比较。王磊等[8]基于气泡两相流的方法，对白鹤滩模型水轮机进行定长和非定常计算，预估了水轮机转轮和尾水管内空化的发生情况，并与实验结果进行了比较。……