为便于与模型试验值相比较，计算模型按模型φ350mm转轮直径进行全流道三维造型，包括进水流道、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管等在内的整体流道，如图3-29所示。
代入原模型机组的导叶、转轮叶片，作灯泡贯流式水轮机模型机组计算，其最大试验水头由电站给定。调节导叶开度和桨叶角度，计算水轮机不同工况的协联点。选取6个典型工况计算水轮机的能量特性，并与试验值对比分析。对比6个典型工况的计算结果和试验数据，如表3-12所示。
表3-12 模型水轮机6个典型工况的能量特性
对比计算结果与试验值，6个工况的单位转速和单位流量的计算结果与试验值基本一致。工况1、2与试验值较吻合；计算结果2为工况3、5调整导叶角度后和工况4、6调整桨叶角度后得到协联点的数据。计算的效率较低可能是由于三维建模尺寸与模型试验的尾水管尺寸不一致引起的。
计算结果显示的流线分布和速度矢量分布合理，导叶区和转轮区流动状态良好，效率较高，说明所选的各项计算参数合理。
选取最优工况、小流量工况和大流量工况三个典型工况，对应表3-12中的典型工况1、工况3和工况6，对灯泡贯流式水轮机模型机组整体流道进行数值模拟分析，显示整体流道的流动状态，通过导叶和桨叶进出口的流动状态，分析导叶和桨叶的能量性能。计算结果分析如图3-30～图3-38所示。
图3-30 模型机组整体流道流线分布（最优工况）
图3-31 模型机组活动导叶不同柱面展开面流线分布（最优工况）
图3-32 模型机组转轮叶片不同柱面展开面流线分布（最优工况）
（1）最优工况流动显示。模型机组整体流道的相对流线分布如图3-30所示，最优工况下，整体流道的流动状态良好，尾水管内的流线旋转前行，出口附近形成回流，这与尾水管内部的水力损失相对较大相对应。(www.xing528.com)
图3-31和图3-32，分别显示了活动导叶和转轮叶片在不同柱面展开图上的流线分布，图示span（测量间隔）的数值表示：所取柱面到轮毂的距离与轮缘到轮毂距离的比值。因此，span=0.1和span=0.9分别代表了靠近轮毂和轮缘的位置，span=0.5表示相对居中的位置。通过柱面展开图上的流线分布，可以看出流线均比较平顺，叶片进口冲角不大，流线分布合理。这与导叶和转轮区的水力损失情况相对应。
图3-33 模型机组整体流道流线分布（小流量工况）
图3-34 模型机组活动导叶不同柱面展开面流线分布（小流量工况）
（2）小流量工况流动显示。图3-33～图3-35，进行了小流量工况下的流动显示，整体流道的流线分布图显示出尾水管内的流线旋转前行，出口段出现明显回流，对应水力损失增大。导叶和转轮叶片区的流线图，同样验证了较为理想的流动特性。
（3）大流量工况流动显示。图3-36～图3-38，进行了大流量工况下的流动显示，尾水管内的流线光顺，转轮出口环量较小，这与转轮叶片的开度较大相关，导叶和转轮区的流动状态较好。
图3-35 模型机组转轮叶片不同柱面展开面流线分布（小流量工况）
图3-36 模型机组整体流道流线分布（大流量工况）
图3-37 模型机组活动导叶不同柱面展开面流线分布（大流量工况）
图3-38 模型机组转轮叶片不同柱面展开面流线分布（大流量工况）
典型工况的流动显示，均说明了所选用的活动导叶和转轮叶片具有良好的水力性能。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
