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混流式水轮机转轮流场单向、双向流固耦合数值的分析比较研究*

作者：金连根1，毛建生1，方兵1 ，2* 日期：2015-02-12/span> 浏览：3521 查看PDF文档

混流式水轮机转轮流场单向、双向

流固耦合数值的分析比较研究*

金连根1，毛建生1，方兵1 ，2*

（1. 浙江同济科技职业学院机电系，浙江杭州311231；

2. 浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027）

摘要：针对水轮机转轮单向流固耦合和双向流固耦合计算结果的比较问题，建立了精确的水轮机流场及结构场模型，分别对低水头、低转速和高水头、高转速两种工况下转轮单向、双向流固耦合进行了数值模拟。对比了两种工况在单向、双向耦合时转轮表面流体域的最大压力、最大速度及转轮结构域的最大应力、最大应变、最大总位移，最后结合流固耦合公式对计算结果作了进一步的分析。研究结果表明，在使用单向流固耦合进行数值计算时，流固耦合作用越强，则计算偏差越大；通过同一流场和结构场的单向流固耦合和双向流固耦合计算值对比可知，无论是流体域还是结构域的计算值，相同节点的单向耦合计算值均小于理论上更为精确的双向耦合计算值。

关键词：混流式水轮机；转轮；单向；双向；流固耦合；数值分析

中图分类号：TH122；TK73 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2014）12-1564-05

本文引用格式：

金连根，毛建生，方兵. 混流式水轮机转轮流场单向、双向流固耦合数值的分析比较研究［J］. 机电工程，2014，31（12）：1564-1568.

JIN Lian-gen，MAO Jian-sheng，FANG Bing. Comparison between one-way and two-way FSI numerical analysis of francis turbine runner［J］. Journal

of Mechanical & Electrical Engineering，2014，31（12）：1564-1568.