1.一种基于水轮机全流场三维模拟方法的泄水锥打孔方法,其特征在于:
步骤1、建立模型测试实验系统,设计不同的泄水锥打孔模型进行匹配加工,根据不同构型的泄水锥完善水力测试实验台,进行高速摄影测量,获取水轮机转轮内部及尾水管涡带的实验信息;
步骤2、选取湍流模型,使用RANS模拟方法进行水轮机全流场三维非定常模拟,捕捉转轮叶片间叶道涡、尾水管涡带以及叶片进口边脱流空化现象,根据捕捉到的现象确定产生涡带初生的地方,在所述涡带初生的地方进行打孔;所述水轮机全流场三维模拟方法的计算包括几何建模、网格设置、数值方法、控制方程以及边界条件设置;
步骤3、综合模型实验和数值模拟数据,对不同流量偏工况下的不同泄水锥打孔模型进行测试。
2.根据权利要求1所述的打孔方法,其特征在于:所述计算中的几何建模基于总体几何模型,所述几何模型包含蜗壳入口段、蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管以及肘管7个部分。
3.根据权利要求2所述的打孔方法,其特征在于:所述网格设置为对所述几何模型的各个部分进行网格划分,各个部件的网格在计算中使用interface进行连接。
4.根据权利要求3所述的打孔方法,其特征在于:所述数值方法采用CFD软件ANSYS进行计算,采用CFX求解器进行求解,所述CFX是基于有限元的有限体积离散方法,对六面体网格单元采用24点插值。
5.根据权利要求1所述的打孔方法,其特征在于:所述控制方程包括连续性方程和动量方程。
6.根据权利要求2所述的打孔方法,其特征在于:所述边界条件设置为:
入口:以蜗壳入口延长段为入口,采用质量流量进口条件,同时设置参考压力、初始湍流强度参数;
出口:以肘管出口为流动出口,采用压力出口条件;
壁面:所有的固体壁面均采用无滑移边界条件,近壁区流动采用壁面函数进行模拟。
7.根据权利要求1所述的打孔方法,其特征在于:所述泄水锥打孔为打2孔的泄水锥,打2孔的泄水锥为沿着轴心,相对穿孔的构型。
8.根据权利要求1所述的打孔方法,其特征在于:所述泄水锥打孔为打4孔的泄水锥,沿着泄水锥的轴心相对穿孔成2孔的泄水锥,再在2孔的泄水锥的基础上,在相对靠下的位置垂直对穿2孔。