第二十一次中国水电设备学术讨论会论文集
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4 结语

泥沙磨损造成的材料破坏、效率下降会给电站造成较大的经济损失,还会导致机组的不稳定运行。水轮机泥沙磨损的机理十分复杂,磨损程度与泥沙、流动条件和材料等因素有关系。目前使用的泥沙磨损预估模型大多基于均匀稳定性流动的假设,计算的参数(浓度、速度、粒径等)使用均一值,导致预估的误差偏大。但是在实际的流动中,存在相间滑移和局部颗粒分布不均匀的情况,需要更细致的固相颗粒流场来揭示磨损的机制机理。

采用数值模拟的方法预估两相流内固体颗粒的运动和轨迹,但是受到计算模型和硬件的限制,尚无法实现大规模颗粒群的两相流模拟。同时,由于湍流模型、粒子模型、磨损模型等诸多的局限性,数值模拟仅能作为定性分析的手段,还不能实现准确的磨损量的预估。PIV等流动显示技术已经在固液两相流场测试中得到了应用,相关的研究有利于深化对磨损机理的认识。

需要进一步开展水轮机两相流动离散相(沙粒群)的运动规律、水沙运动与材料磨损的过程机制及基于流场特性的泥沙磨损精准预估等问题的研究,以明确泥沙磨损的机理,提高水轮机磨损预估和抗磨设计水平。