摘要:尾水管渦帶是混流式水輪機(jī)流動(dòng)不穩(wěn)定的表征,,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致機(jī)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(dòng)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(guò)現(xiàn)階段最新進(jìn)展的Liutex渦識(shí)別方法對(duì)尾水管渦帶進(jìn)行捕捉并對(duì)比分析,著重分析了不同來(lái)流對(duì)尾水管渦帶的形成,、發(fā)展,、破裂和低頻壓力脈動(dòng)的影響。結(jié)果表明:與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,,驗(yàn)證了結(jié)果的準(zhǔn)確性,;上游不同來(lái)流條件下,尾水管渦帶形態(tài)各異,。最優(yōu)工況時(shí)僅形成一個(gè)穩(wěn)定的旋流結(jié)構(gòu),,即紡錘形渦帶,對(duì)流場(chǎng)影響較小。流量降低到設(shè)計(jì)流量的81%時(shí),,形成螺旋形渦帶,,渦帶的偏心運(yùn)動(dòng)對(duì)主流產(chǎn)生了較大干擾作用,渦流,、回流和流動(dòng)分離等不穩(wěn)定現(xiàn)象明顯,。由于渦帶對(duì)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(dòng)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(dòng)呈現(xiàn)出典型的低頻,、高幅特征,;隨著開(kāi)度的繼續(xù)降低,渦帶體積大幅度增加,,形成一個(gè)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(kāi)度越小尾水管內(nèi)產(chǎn)生的渦流越雜亂,,流場(chǎng)越不穩(wěn)定,當(dāng)開(kāi)度降至最低時(shí),,有形渦帶消失,,破碎后的雜渦充據(jù)著整個(gè)直錐段和彎肘段。