摘要:尾水管渦帶是混流式水輪機流動不穩(wěn)定的表征,嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致機組疲勞破壞,。為準(zhǔn)確捕捉不同工況下尾水管內(nèi)流體流動的瞬態(tài)湍流特性,,采用滑移網(wǎng)格技術(shù)以及SST k-ω湍流模型,通過現(xiàn)階段最新進展的Liutex渦識別方法對尾水管渦帶進行捕捉并對比分析,,著重分析了不同來流對尾水管渦帶的形成,、發(fā)展、破裂和低頻壓力脈動的影響,。結(jié)果表明:與文獻實驗結(jié)果的對比,,驗證了結(jié)果的準(zhǔn)確性;上游不同來流條件下,,尾水管渦帶形態(tài)各異,。最優(yōu)工況時僅形成一個穩(wěn)定的旋流結(jié)構(gòu),即紡錘形渦帶,,對流場影響較小,。流量降低到設(shè)計流量的81%時,形成螺旋形渦帶,,渦帶的偏心運動對主流產(chǎn)生了較大干擾作用,,渦流,、回流和流動分離等不穩(wěn)定現(xiàn)象明顯。由于渦帶對主流的排擠作用,,造成渦帶與壁面之間出現(xiàn)明顯的高速區(qū),,平均脈動壓力系數(shù)幅值也比最優(yōu)工況增加了1.36~4倍,壓力脈動呈現(xiàn)出典型的低頻,、高幅特征,;隨著開度的繼續(xù)降低,渦帶體積大幅度增加,,形成一個較大的空腔渦帶,,占據(jù)流域范圍較廣,與肘管壁面發(fā)生直接“沖擊現(xiàn)象”,;開度越小尾水管內(nèi)產(chǎn)生的渦流越雜亂,,流場越不穩(wěn)定,當(dāng)開度降至最低時,,有形渦帶消失,,破碎后的雜渦充據(jù)著整個直錐段和彎肘段。