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目前,灯泡贯流式机组已经广泛应用于国内外25m水头以下的低水头水电站,并在20m水头以下,取代了立式轴流式机组,是一种低水头水力资源的较为理想的开发方式。它具有流道轴向贯通、流道形式好、过流能力强、尺寸小、结构紧凑[1-2]、能量参数大、运行性能好等特点。因此,对灯泡贯流式水轮机的研究是非常有必要的。

近年来,由于数值模拟计算的不断发展,国内外的研究学者大多采用数值模拟[3-7]与试验研究[8-9]相结合的方法对水轮机进行了深入的研究,并且取得了不小的进展。齐立伟[10]等通过模型试验对贯流式水轮机的数值模拟计算进行了验证分析;许建新[11]等对某灯泡贯流式电站水轮机进行了模型试验,对其空化性能、压力脉动进行了分析研究。

通过数值模拟研究可以对贯流式水轮机的外特性得到较为可靠的结果,有效地节省了资源,同时通过非定常计算,可以更深入地分析和研究贯流式水轮机内部的流动特性以及稳定性,为机组的稳定运行提供依据。