混流式水泵水轮机过渡过程中三维非定常流动研究

水泵水轮机组在电网中能担任调峰、调频、调相和事故备用等作用，在中国现代电网建设中有着不可替代的功能，其过渡过程中安全运行的研究是水力机械学科的热点和难点。本申请将通过理论分析、并行数值计算与现场实测相结合的研究方法，旨在揭示混流式水泵水轮机组典型过渡过程中流道内的三维非定常流动特性。探讨过渡过程中三维非定常流精细的数学模型，包括内部流道非定常流场计算与管路瞬变流计算的耦合模型，考虑水力惯性力的非定常流数学模型及提高偏工况区非定常流分析精度的数学模型；探讨过渡过程中内部非定常流动的数值方法并进行评价。分析机组典型过渡过程中的非定常流动规律，揭示内部实际流动状态，全面预测过渡过程中机组的水力特性，并提出改善非定常流动特性的控制方法。研究的实施将丰富水力机械过渡过程中的三维非定常流数学模型和分析方法，对抽水蓄能机组的安全运行以及充分发挥其经济效益有着重要的意义。