(辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110003)

1 工程概况

梨树园子水电站属于爱河梯级开发第五级水电站，坝址位于辽宁丹东凤城市石城镇梨树园子村西的爱河上游干流上，是一座以发电为主的小型径流式水电站。电站装机容量22400kW，设计库容1800万m3，设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准1000年一遇。

梨树园子水电站采用的混流式水轮机组，其基本参数如下：固定导叶和活动导叶分别为23个，长叶片和短叶片均为15个，共30个叶片。水轮机的吸出高度为-8.35m，额定流量为1.55m3/s，转轮机直径为0.70m。此外，水轮机尾水管还有两个支墩。混流式水轮机具有结构简单、空化性能好以及效率高等诸多优势，在当前的水电站建设中得到了广泛应用，但是，由于设计不科学或水轮机内部的过流部件中不稳定水流的作用，容易造成尾水管中偏心螺旋涡带和压力脉动，对机组的稳定运行十分不利[1,2]，因此，加强混流式水轮机尾水管流场改善措施研究，具有十分重要的理论和实践意义。

2 水轮机三维有限元计算模型

2.1 模型的建立与网格划分

混流式水轮机组中各个部件的几何建模以及网格划分的质量，对数值模拟计算结果的精度和工程应用价值有显著影响[3]。目前，一般的流体机械设计中的Pro/E、catia、solidworks、UG三维建模软件均具有比较强大的功能[4]。本文采用UG软件对水轮机的所有过流部件进行三维模型构建，并导入ICEM-CFD软件进行网格划分[5]。最终获得4995753个网格单元、5500353个计算节点。尾水管部分的网格划分示意图见图1。……