张 涛，胡 南，谭 信，林亨迪，胡海虹，郭绘娟，郑 源

（1．福建仙游抽水蓄能有限公司，福建省仙游市 351267；2.河海大学，水利水电学院，江苏省南京市 210098；3.河海大学，能源与电气学院，江苏省南京市 211100）

0 引言

抽水蓄能技术可以有效地解决电网系统的负荷发展平衡和提高清洁能源利用效率问题，对我国电力系统的稳定运行起着重要作用[1、2]。可逆式水泵水轮机作为抽水蓄能电站能量转化的关键设备，其效率水平和稳定性直接关系到电站的经济效益和安全稳定运行。活动导叶是水泵水轮机重要的过流部件[3、4]，一方面，水轮机工况下引导水流均匀进入转轮，同时可以调节导叶开度影响机组的流量，实现工况调节。另一方面，水泵工况下引导水流均匀进入压出室，同时通过活动导叶开度在变速调节的水泵水轮机中的变化，对水泵工况负荷的调节，实现快速响应电网负荷变化。导叶区流速高，同时还具有复杂流态，容易造成较高的水力损失，因此活动导叶对水泵水轮机各项性能参数水平起着重要影响。目前，国内很多有关水泵水轮机的研究主要集中在转轮以及尾水管流场的分析上[5-7]，但对活动导叶的开度对水力性能影响以及原因机理研究很少。

本文采用 CFD 数值模拟技术[8、9]，以某水泵水轮机为例，分析不同导叶开度对装置内部流场特性的影响并做进一步深入分析，比较准确地预测流体的真实流动，为水泵水轮机在实际运行时提供可靠理论支撑。

1 研究对象

建立水泵水轮机机组全流道水力模型，其具体几何参数：固定、活动导叶数Z1和Z2为20，转轮叶片数Z3= 9，转轮高、低压侧直径 D1=4158mm，D2=2238mm；……