吴晓冬，马元江，王忠全，王 凯， 赵啸怡，卢加兴，刘小兵

(1.国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂，四川 汶川 623000；2.西华大学流体及动力机械教育部重点实验室，四川 成都 610039)

0 引 言

我国是一个幅员辽阔，水资源丰富且多泥沙河流的国家，泥沙磨损问题对水轮机机组运行稳定和工作效率有很大的影响。因此，国内外学者对泥沙磨损做了大量研究，以期减少泥沙磨损对水轮机机组的危害。田长安等[1]在设计工况下对水轮机沙水流动进行数值模拟，通过分析3个不同流面的压力、速度和泥沙体积分数，探索泥沙对水轮机转轮叶片的磨损规律。黄先北等[2]对单吸泵进行清水和沙水数值模拟，设定7组泥沙条件方案探究颗粒运动轨迹和磨损规律。李远余[3]基于N-S方程对高比转速混流式水轮机进行全流道清水和沙水的数值模拟，结果表明数值模拟方法可以很好的模拟水轮机内部流动。Biraj Singh Thapa等[4]通过CFD的方法模拟了水轮机的侵蚀速率。田文文等[5]通过数值模拟研究了小流量工况下沙水流动对导叶端面间隙磨损的规律。朱乔琦等[6]采用标准k-ε湍流模型[7]对长短叶片混流式水轮机进行泥沙磨损的研究，得出水轮机流场内压力分布规律和泥沙浓度分布规律。刘小兵等[8]通过数值模拟和试验相结合的方法，对水轮机进行沙水流动数值模拟以及转轮叶片泥沙磨损试验，研究水轮机内部泥沙磨损具体情况。

在以上研究内容基础上，本文以固液两流体多相流模型为基础，对四川省汶川县映秀湾电站型号为HLA982a-LJ-418的水轮机进行沙水流动数值模拟。……