梁 柱，赵玉忠，王昌林，谈泰权，陈佳瑞，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 成都 611830；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)

随着数值模拟技术的发展，借助计算机数值模拟已经可以相对准确的预测多相流场的流动规律和特点，这使得CFD数值分析技术已然成为了研究水力机械内部泥沙磨损的重要手段[1- 4]。黄剑锋等[5]采用多面体网格技术和滑移混合多相流模型对水轮机进行数值模拟，其结果表明固液两相湍流场会导致机组振动增强并加剧泥沙磨损。Padhy等[6]研究了泥沙颗粒的大小、硬度、水流速度等对水轮机性能和效率的影响，并提出了工程措施。刘小兵等[7]通过数值模拟研究，得到水轮机过流部件表面泥沙磨损情况。鲍崇高等[8]通过研究水轮机过流部件的4种典型材料，得到过流部件材料的冲蚀磨损腐蚀及其交互作用。常近时等[9]对水泵与水轮机的空化与空蚀进行了试验，得到了不同因素对水力机械运行时空化的影响。易艳林[10]等从试验研究和数值模拟、磨损影响因素及磨损预估模型3个方面阐述了国内外对水轮机泥沙磨损问题的研究成果。

为减少检修周期，维护机组安全稳定运行，增加电站经济效益，本文通过数值模拟对不同工况下活动导叶泥沙浓度分布进行研究，为电站水轮机活动导叶的设计安装提供参考。

1 数值计算模型

本文采用标准k-ε模型[11-13]，对映秀湾水电站水轮机固液两相流动进行计算，方程如下：