水轮机导叶对振动噪声的影响
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造一、电磁振动和噪声问题的原因分析1. 水轮发电机结构问题水轮发电机的结构设计不合理是导致电磁振动和噪声问题的主要原因之一。
一些零部件结构强度不足、刚度不足、重叠和共振现象等都会导致电机振动加剧，产生噪音。
2. 运行不平衡水轮发电机在运行过程中由于受到不均匀的负载作用或者因为零部件本身的加工精度不高，导致转子不平衡，这会引起水轮发电机振动加剧，进而产生噪音。
3. 液力振动水轮发电机受到液力作用，如水流的冲击和涡流的影响，会导致设备发生共振，从而产生电磁振动和噪声。
二、电磁振动及噪声改造方案1. 结构改造针对水轮发电机结构问题，可以通过对设备的零部件结构进行强度和刚度的优化设计，采用减振措施和降噪材料，以减少电磁振动和噪声的产生。
2. 动平衡处理对水轮发电机进行动平衡处理，通过动平衡修正转子的不平衡情况，减少振动力，从而降低电磁振动和噪声。
3. 液力振动控制通过对水轮发电机的进水口、出水口以及水轮叶片等部位进行流态分析和优化设计，降低水流对水轮发电机的冲击和涡流对设备的影响，减少液力振动，降低电磁振动和噪声。
4. 振动监测与控制系统建立水轮发电机的振动监测系统，实时监测设备振动情况，通过振动控制技术，对设备的振动进行控制，进而减少电磁振动和噪声的产生。
5. 声学优化采用声学优化技术，对水轮发电机及其周围环境进行声学分析和设计，通过降噪措施，减少噪声的传播，改善设备周围环境的舒适度。
三、案例分析某水力发电站的一台水轮发电机在运行过程中出现了较严重的电磁振动和噪声问题，严重影响了设备的正常运行和周围环境的舒适度。
经过对设备进行全面分析和改造设计，采用了上述改造方案中的结构改造、动平衡处理、液力振动控制和振动监测与控制系统等措施，取得了良好的效果。
经过改造后，水轮发电机的振动和噪声得到了显著的降低，设备的运行稳定性和可靠性得到了显著提高，同时也改善了周围环境的舒适度，受到了用户的一致好评。
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造
分析水轮发电机电磁振动及噪声改造1. 引言1.1 背景介绍水轮发电机是利用水能转换为机械能，再通过发电机转换为电能的一种发电设备。
随着水力发电在能源领域的重要性日益凸显，水轮发电机的电磁振动和噪声问题也日益受到关注。
电磁振动和噪声不仅会影响水轮发电机的正常运行，还会对周围环境和人体健康造成不良影响。
对水轮发电机的电磁振动和噪声进行改造，减少其对环境和人体的影响，具有重要的意义。
目前，水轮发电机的电磁振动和噪声问题主要表现在机械部件的振动产生的电磁感应力以及电气部分的电磁感应力引起的振动。
这些振动会产生噪声，严重影响水轮发电机的运行效率和运行安全性。
有必要对水轮发电机的电磁振动和噪声进行深入分析，并提出相应的改造方法和措施。
本文旨在对水轮发电机的电磁振动和噪声问题进行全面的分析，探讨改造方法，并通过实验验证和成本效益评估，为改善水轮发电机的运行效率和环境影响提供技术支持和理论依据。
1.2 问题提出电磁振动和噪声是水轮发电机运行中不可避免的问题，长期存在的电磁振动和噪声不仅影响了水轮发电机的正常运行，还会对周围环境和人员造成危害。
如何有效减少水轮发电机的电磁振动和噪声成为了当前亟需解决的问题。
在水轮发电机的运行过程中，由于不同零部件之间的相互作用和相互干扰，会导致电磁振动和噪声的产生。
针对水轮发电机电磁振动和噪声问题展开深入研究，探讨改造方法并进行实验验证，对于提高水轮发电机的运行效率、延长设备寿命、改善工作环境具有重要的意义。
1.3 研究意义对水轮发电机的电磁振动及噪声问题进行深入研究和改造具有重要的意义。
通过分析与解决水轮发电机的电磁振动问题，可以提高其运行效率和稳定性，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
减少水轮发电机产生的噪声可以改善周围环境质量，保护自然生态环境，提高发电设备的社会接受度。
对水轮发电机电磁振动及噪声问题进行研究和改造，不仅有助于提高清洁能源发电设备的性能和稳定性，还有助于促进清洁能源产业的可持续发展，对推动我国绿色能源发展具有积极的意义。
水轮发电机组异常声响原因分析
水轮发电机组异常声响原因分析异常声响主导因素1）由于水轮机的导叶和浆叶处于小开度时，水轮机运行工况点远离设计工况点，浆叶出口处产生叶型涡列，涡列与弹性浆叶相互激励，并使浆叶达到较大的振幅值，一旦边界条件改变或外部因素的干扰，导致振幅突变，从而发出声响。
2）由于的转子与定子之间的气隙不均匀，当转子通入励磁电流后，引起周期性磁拉力分量。
这个分量通过主轴、转轮等弹性体系，最终传至浆叶上，从而改变浆叶的激振频率，致使异常声响的消失。
3）异常声响是一个多因素的、复杂的、综合成因，除上之外还有其它各种制约条件。
改进措施建议根据以上的声响起因分析，其形成有“必要和充分条件”，如要改变声响的必要条件，也就是要消除脱流涡列，目前是不可能而且也不现实，但如改变声响充分条件，也就是改变弹性系统的振动频率，即可消除或避开声响。
任何声音都是由物体振动所形成，而且有一个固有的振动频率。
机组的异常声响，也是振动引起，由水流弹性系统和机械弹性系统组成比较复杂的多因素的振动系统，它也有固有振动频率。
设想改变浆叶的激振频率，也就是通过改变机械弹性系统的振动频率，同时改变水流弹性系统对浆叶的激振影响。
由于水力设计和结构制造已定型，难以改变水力设计，也难以改变结构来消除声响。
但根据水力机械的运行实践经验，如对水流掺入适当的空气，可改善浆叶尾部涡列的强度以及对浆叶的激励振动；在水中渗进了空气增加了水的弹性，会改变水轮机浆叶的激振频率。
鉴于电站机组声响的特点和结构，建议利用已有的水轮机转轮室浆叶前的测压管接入高压压缩空气（8KG/cm2），这种方法不涉及结构问题，也不危及运行安全。
鉴于已有四个测压孔的直径较小，补气量可能有限，但本试验只是为改变产生声响的激振频率，因此需用气量并不会太大。
这里需指出，在功能上与尾水管的真空破坏阀的补气作用不同，并不是要破坏尾水管的真空，二者所需的气量不可同语而言，本试验的补气必须在浆叶的的前部，而不是在浆叶之后的水流中。
对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究
对于水轮发电机组振动的原因及处理方法的研究水轮发电机组振动是指水轮机在运行时产生的振动现象。
水轮发电机组振动的原因主要包括以下几个方面：水力因素、结构因素以及操作因素。
首先，水力因素是水轮发电机组振动的主要原因之一、由于水轮机是通过自然水流将水流动能转化为机械能的装置，因此水流的流动状况直接影响水轮机的运行情况。
当水流入口流速过快或者过慢时，会导致水流输运不平稳，产生激烈的水力冲击，从而引起水轮机的振动。
此外，当水轮机在运行中遇到水涡、水柱等突状流场时，也容易引起振动。
其次，结构因素也是水轮发电机组振动的一个重要原因。
水轮机的结构决定了其在运行时的刚度和稳定性。
若水轮机的结构强度不足，或者存在设计缺陷、制造缺陷等问题，都会引起水轮机的振动。
此外，水轮机的附件、导流罩、导叶等也会对水轮机振动产生直接或间接的影响。
最后，操作因素也会对水轮发电机组振动产生影响。
例如，水轮机的启停过程中，由于操作不当或者控制系统故障等原因导致的运行不稳定性，都会引起水轮机振动。
此外，水轮机的维护保养不到位，如轴承磨损、机械连接松动等问题也会导致水轮机振动的发生。
针对水轮发电机组振动问题，可以采取以下处理方法来解决：首先，优化设计和制造工艺。
在水轮机的设计和制造过程中，应充分考虑各种因素对振动的影响，采用合理的结构设计和制造工艺，提高水轮机的刚度和稳定性。
其次，加强水力调节。
通过合理调节水流的流速和流量，减少水轮机在工作过程中的水力冲击和流场扰动，从而降低水轮机的振动。
再次，完善控制系统。
加强水轮机的控制系统，提高水轮机的运行稳定性，避免因操作不当或控制系统故障导致的振动问题。
最后，加强维护保养。
定期对水轮机进行维护保养，检查轴承、机械连接等关键部件的磨损情况，及时处理和修复，确保水轮机的正常运行。
综上所述，水轮发电机组振动是由水力因素、结构因素以及操作因素等多方面因素引起的。
在处理水轮机振动问题时，需要充分考虑各种因素的影响，并采取相应的措施来解决问题，从而确保水轮机的正常运行和发电效率。
水轮发电机组运行中的振动分析
水轮发电机组运行中的振动分析摘要：随着科技水平的不断提升，社会对机电设备的要求也越来越高。
水轮发电机组作为水电站的核心组成部分，它的安全稳定运行关乎整个水电站的经济效益和运行效益。
但是水电站的实际运行当中，常常会出现或多或少的振动故障，这些振动故障会严重破坏水电站的稳定运行。
本文从水轮发电机组的振动的分析入手，结合振动问题产生原因，采取有针对性的解决措施有效解决机组振动问题，提升水轮发电机组运行稳定性和可靠性。
关键词：水轮发电机组；运行；振动1水轮发电机组的振动水轮发电机组是由转动部分、固定与支撑部分等多部件组成的结构复杂的动力机械，在运行过程中受水力、机械、电磁干扰力的共同作用会不可避免地产生振动。
在水轮发电机组的实际运行过程中，机组振动一般是将水轮机作为其原动力，水能的作用能够有效激发水轮发电机组振动，同时，通过间接的方式，其还能够维持机组振动。
值得注意的是，水轮机组本身的特殊性，也会造成水轮发电机组产生振动问题。
若机组各部件的稳定性指标均在允许范围内，将不会影响机组的安全稳定运行，但若其中某些指标过大甚至超标，尤其是发生共振或长期的自激振动时，将可能会使机组的零部件出现变形、松脱、疲劳断裂等，从而危及机组甚至电站的安全。
2水轮发电机组振源分析及保护测点选择2.1振源分析水轮发电机组中任一个部件存在机械缺陷均会引起机组振动，另外受水力、机械、电磁干扰力的共同作用，水轮机组的振动机理比一般的机械振动更为复杂。
2.1.1水力振源水流在水轮机流道中产生的脱流旋涡或不均匀分布流速引起压力脉动，从而导致产生的叶道涡、卡门涡对机组振动的影响比较大，尾水管涡带引起的振动和自激振动更为严重。
2.1.2机械振源旋转部分质量失衡、轴承与支承结构刚度不够、油膜不稳定、导轴承间隙及轴密封调整不当及机组轴线不正或对中不良都会引起机械振动。
2.1.3电磁振源包括转子磁极线圈匝间短路、发电机出口突然短路、气隙不均匀、定子铁心冲片松动及铁心瓢曲、不对称三相负荷运行等。
水电站水轮发电机组振动问题分析及处理措施
水电站水轮发电机组振动问题分析及处理措施摘要：本文通过分析水电站水轮机组振动危害及其产生原因，提出了相关防治方法，采取限制流量降低汽蚀、尾管补气、加强轴承检测及修复过流部件的措施来进行综合处理，解决了振动过大、转动部件易磨损、发电效率不高等问题，使机组稳定性得到了很大的提高，保证了机组安全发电的运行。
关键词：水轮机；发电；避振措施；维护修复振动对于水轮发电机组是极其严重的危害，它不但降低机组的工作效率，影响机组安全运作，还会加快损坏机组部件，导致事故的发生。
由于水轮发电机组在运行中产生振动现象是不可避免的，所以如何解决处理发电机组振动故障是水电站必须面对的问题，下面通过对机组振动现象及其危害性的分析，讨论如何处理及预防水轮机振动。
1 工程概况某电站工程由大坝、压力引水隧洞、调压井、高压埋管、发电厂房、升压站及附属建筑物组成。
一级水电站主要配合干渠引水发电，容量2×1250kW，水轮机型号为HL123-LJ-120，额定水头17.5m，单机额定流量7.5m3/s。
二级电站为引水式，容量1×2000kW，水轮机型号为HL220-WJ-84，额定水头46.6ｍ，额定流量5.39m3/s。
该机组在调试期间出现了不同程度的振动问题。
通过详细析机组振动故障的原因，并制定了调整处理方案，经治理后彻底消除了该机组的振动故障。
2机组振动分析2.1机组振动的危害性对水轮发电机组而言，振动是旋转机械不可避免的现象。
振动除了使机组效率降低，还会带来一系列危害，甚至会威胁机组的正常运行和安全，主要表现在以下几个方面：1）机组振动会造成某些部件的有害弹性变形和塑性变形，使一些零部件材料发生疲劳、裂纹及断裂，引起机组零部件金属焊缝中疲劳破坏区的形成和扩大，使之发生裂纹甚至断裂损坏而报废。
2）振动使机组各部位紧固连接部件松动，导致这些紧固件本身的断裂，加剧其连接部分的振动，促使它们迅速损坏。
3）振动加重机组转动部件之间的相互磨损。
混流式水轮机的水力振动与噪声控制技术
混流式水轮机的水力振动与噪声控制技术水力发电是一种可再生能源的重要形式，而混流式水轮机作为常见的水力发电设备之一，在能量转换过程中存在一定的水力振动和噪声问题。
为了提高混流式水轮机的运行效率和减少对环境的影响，研究和应用水力振动与噪声控制技术变得越来越重要。
一、混流式水轮机水力振动的影响机制混流式水轮机的水力振动主要受到以下几个因素的影响：1. 换能机理当水流通过叶轮时，由于水流的不连续性和旋转叶片的切割作用，会在叶片表面产生剪切力和压力梯度。
这些力的变化会导致叶片发生振动，进而引起整个水轮机结构的振动。
2. 涡激振动涡激振动是混流式水轮机常见的水力振动方式之一。
涡激振动的形成是因为在叶轮旋转过程中，由于水流经过叶片和尾水槽之间的空隙，会形成涡旋。
这些涡旋与叶轮频率相互作用，产生激励力，引起水轮机结构振动。
二、混流式水轮机水力振动与噪声控制技术为了减小混流式水轮机的水力振动和噪声，研究人员提出了多种控制技术，包括主动控制、被动控制和减振设计等。
1. 主动控制技术主动控制技术是通过在水轮机叶片或尾水槽上设置振动传感器和执行器，采用控制算法对叶片进行主动振动控制。
主动控制可以根据叶轮运行状态实时调整叶片的振动状态，以减小水轮机的水力振动和噪声。
2. 被动控制技术被动控制技术主要包括结构改进和降噪材料的应用。
通过改进水轮机的结构设计，如优化叶轮形状、改变叶片厚度等，可以减小水力振动的产生。
此外，利用降噪材料对叶轮表面进行包覆，可以有效吸收振动能量，降低水轮机的噪声。
3. 减振设计技术减振设计技术是通过在水力发电系统中引入减振装置来降低水力振动和噪声。
常见的减振装置包括减振支座、减振吸振器、液力振动减振器等。
这些减振装置可以消除或减小水轮机的共振现象，从而降低水力振动和噪声。
三、混流式水轮机水力振动与噪声的控制案例在实际应用中，研究人员已经成功应用水力振动与噪声控制技术来改善混流式水轮机的运行效率和减少对环境的影响。
浅谈水轮发电机组振动的原因及对策
浅谈水轮发电机组振动的原因及对策随着我国清洁能源的开发利用，水力发电逐步得到开发。
水轮发电机有了快速的发展和进步，性能日益提高，但是也存在着一些需要亟待解决的问题。
在现代水电站的日常机械运行中，水轮发电机组的振动是不可避免的正常现象，但是如果振动幅度过大，超过标准范围则会影响机组的安全运转，本文作者提出来精确测量振动值及分析振动原因，包括设计方面、制造方面、安装方面和运行方面的问题。
并及时采取相应技术措施加以处置，就能保证机组的安全运行。
标签：水轮发电机组;振动;原因;对策在社会发展建设过程中，水利工程对于促进社会经济和谐稳定发展有着重要的推动作用。
在现代水电站的运行中，水轮发电机组在运行中经常会因为各种不同的原因出现剧烈振动的现象，是不可避免存在的，因此，做好水利工程项目内部优化工作就显得极为重要了，其能够有效的提升机电设备运行的稳定性，满足发电需求。
文章，将对水轮发电机组运行中常见的振动问题进行分析，以求更好的促进相关工作推进。
需要我们找准发生的原因，采取相应的对策，延长机组的使用寿命，避免事故的发生。
一、水轮机组振动概述在水轮发电机组运行过程中，机组振动主要是将水轮机作为其原动力，水能的作用能够有效的激发水轮发电机组振动，同时，通过间接的凡事，其还能够维持机组的振动。
在具体运行期间，值得注意的是，水轮机组自身具有一定特殊性，也可能造成水轮发电机组振动。
如从水轮机组的结构来说，水轮机组是由两个部分所组成的，即转动与固定，在水轮发电机组实际运行过程中，如果机组的某个部位出现质量或者是其他故障问题，就可能会导致机组出现振动。
水轮发电机组振动是旋转机械中比较常见的一种现象，针对水轮机组振动，必须要及时的采取有效措施进行，否则其可能会对机组的稳定性和可靠性等产生影响。
但是，在水轮机组运行期间，如果故障已经比较严重了，采取相应措施已经难以对其进行控制，那么就需要及时的停止运行水轮发电机组，避免其产生更加严重的损失。
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0 前言*
卡门涡街共振的预防和消除对于水轮机的抗振
* 国家重点基础研究发展计划资助项目(973 计划，2010CB736208)。 20110421 收到初稿，20110914 收到修改稿
与防裂纹设计来说具有十分重要的意义。在国内已 建成的水电站中，比如云南大朝山水电站 229 MW 水轮机在 72 h 满负荷试运行期间，由于转轮叶片出 水边的卡门涡街共振问题，导致机组出现异常噪声 和叶片上的高幅动应力，使转轮叶片全部出现穿透 性裂纹[1]；河南小浪底水电站 306 MW 水轮机在导
当固定导叶出水边处出现卡门涡街时，势必会 引起尾流区的压力脉动。通过预先设置的压力脉动 监测点P1可以实现对压力脉动幅值进行监测，如图5 所示。为了能够准确计算这种高能量的卡门涡街频 率，需要通过对压力脉动检测到的数据文件进行快 速傅里叶分析，卡门涡街频谱分析结果如图6所示。 分析表明，机组在450～550 MW负荷区域运行时， 水轮机固定导叶后出现了主频为107.6 Hz的卡门涡 街频率。
u = 18 - 23 m/s ，出口的压力梯度
¶j =0
¶xi
壁面采用滑移边界条件。采用有限体积法离散 方程，对流项采用 QUICK 格式，扩散项采用二阶 中心差分格式，压力速度耦合迭代采用 piso 算法，
计算初始时间步长为 Dt = 1´10-4s 。为防止迭代过
程中数值的发散和不稳定，对动量方程、标量输运
内 50%左右的区域接近 k - w 模型，而流场其他部
分接近于 k - e 模型。
1.2 数值模型
以出水边厚度为 12 mm 的钝边设计为原型，选
取固定导叶中间横截面作为特征模型，在垂直展向
的平面内选取 2 m×5 m 的长方形作为计算域，采用
求解薄剪切层的分块法将计算域分割成多块区域，
使用非结构化网格对流动区域进行离散，在靠近固
由于 SST 模型 是建立在标 准 k - w 模型和
k - e 模型基础之上，综合考虑，其正交扩散项 Dw
的方程可以写成
Dw
=
2(1
-
F1
)r
1 sw
2
1 w
¶k ¶x j
¶w ¶x jຫໍສະໝຸດ 式中， F1 为开关函数。在紧靠壁面处 F1 = 1，激活 k - w 模型；在离开壁面时 F1 逐渐向 0 趋近，激活 转化的 k - e 模型。这种混合模型的性能在边界层
方程采用欠松弛技术，内部循环收敛条件的最大残
差小于 0.001。 1.3 计算结果
应用Fluent软件对流体域进行CFD模拟分析，并
通过结果后处理文件获得了表征涡街特征的相关参
数。
固定导叶在单位长度上受到的激振力可以写成
Fl
=
1 2
rv¢2bCl
sin (2πft
+j)
式中 Fl ——激振力
式中， y 为位移， A 为振幅。
水轮机固定导叶的涡街模拟与振动分析*
庞立军 吕桂萍 钟苏 刘晶石
(水力发电设备国家重点实验室，哈尔滨 150040)
摘要：研究三峡右岸部分机组水轮机固定导叶出水边处的卡门涡街共振问题。根据机组的实际运行情况和产生异常噪声的特 点，首先应用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)数值分析技术对固定导叶开展了出水边处的涡街振动模拟，建 立模拟涡街振动的 CFD 数值模型，采用 Fluent 软件实现了对卡门涡街振动特性的定量分析；同时采用流固耦合分析方法对 固定导叶进行水下动态特性分析，获得了结构在水中的固有频率。分析表明，固定导叶的卡门涡街频率与其在水中的固有频 率是非常接近的，容易发生耦合并造成局部振动。然后结合现场振动与噪声测试加以验证，确定产生异常噪声的激振源，找 到了诱发卡门涡街共振的主要原因。最后通过对固定导叶不同出水边截面几何形状的对比分析，提出了有效预防和消除卡门 涡街共振的优化方案。 关键词：固定导叶 卡门涡街共振 数值模型 异常噪声 出水边形状 中图分类号：TK730
68
(a) 计算模型
r ——流体密度
v′——相对流速
b ——固定导叶长度 Cl ——升力系数
f ——涡街频率
t ——时间 f ——激振力与位移之间的相位角
固定导叶在激振力的作用下产生的位移可以写 成
y = Asin (2πft )
(b) 出水边局部放大
图 1 CFD 分析模型 根据机组在不同负荷区域出现异常噪声时的水 头和导叶开度，给定入口的径向流速范围为
在每个周期中，流体向结构传递的相对能量可 表示为
A
T dy
ò ò E
=
0
Fldy
=
0
Fl
dt dt
式中， E 为相对能量，T 为振动周期。
由上述公式可以得出机组在不同负荷工况下固 定导叶出水边处的涡街相对能量和振动幅值[11]，如 图2、3所示。从图中可以看出，高能量旋涡主要集 中在450～550 MW运行区域；当机组负荷为500 MW左右时涡街能量最大，同时，这种高能量涡街 产生的交变载荷引起的局部振动也最为强烈。
Vortex Shedding Simulation and Vibration Analysis of Stay Vanes of
Hydraulic Turbine
PANG Lijun LV Guiping ZHONG Su
(State Key Laboratory of Hydropower Equipment, Harbine 150040)
Abstract：The Karman vortex shedding resonance at the trailingedge of stay vanes in some units of right bank of Three Gorges Hydropower station is investigated. According to the actual operation of units and the characteristics of abnormal noise, the Karman vortex shedding resonance at the trailingedge of stay vanes is simulated by using computational fluid dynamics, CFD numerical technology. Based on the CFD numerical model established, quantitative analysis on the vibration performance of Karman vortex shedding is achieved by using the software FLUENT. Then, dynamic behavior analysis of stay vanes underwater is implemented by using fluidstructure interaction method, and natural frequency of structure underwater is obtained. It is shown that the frequency of Karman vortex shedding is very close to the natural frequency of structure underwater. This phenomenon could cause interaction between them and local vibration easily. By validation with the vibration and noise test on site, vibrating source causing abnormal noise and main reasons inducing the Karman vortex shedding resonance are found. Finally, by comparative analysis of different sectional profiles of trailingedge of stay vanes, the optimization scheme for preventing and erasing the Karman vortex shedding resonance is raised. Key words：Stay vane Karman vortex shedding resonance Numerical model Abnormal noise Trailingedge profile
图 2 不同负荷工况下涡街相对能量
69
图 3 不同负荷工况下固定导叶出水边振动幅值
图4为机组在500MW负荷区域运行时涡街的速 度与涡量云图。图中所示的周期性交替的旋涡就是 在固定导叶后出现的卡门涡街。
图5 固定导叶尾流区的压力脉动时程曲线
(a) 速度分布图
(b) 涡量分布图
图4 固定导叶出水边处的流场分布
定导叶壁面处进行网格加密，并沿径向逐步放大；
同时，在边界层区域和脱流区域使网格划分的足够
精细，用来保证整个计算区域都能得到正交性能较
好的高质量网格并加快模型的收敛，网格划分大约
包括 50 万个节点，计算模型如图 1 所示。为了能够
监测到尾流区的涡街振动，在固定导叶出水边下游
侧设置一个脉动监测点 P1。
1 固定导叶出水边处的涡街模拟
1.1 模型方程 在研究实际流体绕流物型时，主要是以纳维
斯托克斯方程及速度边界层理论为基础进行研究。 根据相关文献[9]，针对固定导叶的 2 维截面模型，
采用 k - w SST 两方程湍流模型求解 NS 方程，即 在近壁面保留了原始 k - w 的模型特点，同时在远 离壁面的地方采用了 k - e 模型，是预测脱流现象 最适合的湍流模型。其 k 方程、w 方程可以写成如