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申请/专利权人：国网新源集团有限公司;国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院;河海大学

摘要：本发明公开了一种基于Fluent‑UDF的水轮机调速器三维数值模拟方法，应用于三维数值模拟的计算方法。建立抽水蓄能电站全过流系统，结合了力矩平衡方程的UDF程序、淹没深度压力进出口边界条件UDF程序以及Fluent的动网格技术。实现将转轮上水力激振力的计算结果，经调速器程序的转换，最终作用于导叶的开度，从而控制其运动规律达到调速器调速的作用。本发明的应用将推进水轮机过渡过程的研究深度。可以解决以往许多一维调速器研究所无法解决的问题，如管道有压流对调节性能的影响，调速过程中水轮机的内流特性，及运行在S特性区时不稳定性的内在机理。为水轮机更多的过渡过程研究提供理论指导和技术支持。

主权项：1.一种基于Fluent-UDF的水轮机调速器三维数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据电站设计图通过几何建模软件构建全流道水轮机三维几何模型计算域，并输出对应的几何文件；步骤2、将几何文件导入网格划分软件中，进行结构化网格划分，通过三棱柱网格以适配动网格技术，对高质量网格区域进行网格加密或划分边界层，生成满足计算精度要求的网格后导出网格文件；步骤3、将网格文件导入Fluent中，开启重力模型，基于SIMPLEC求解器，求解各项物理量数据，设置边界条件，并打开动网格模型；步骤4、编写四段UDF程序，分别用于上游进口淹没深度压力分布边界条件、下游出口淹没深度压力分布边界条件、转轮力矩平衡方程控制的转轮转速、调速器模型控制导叶开度，并将四段UDF导入Fluent程序中进行编译，得到UDF程序名；步骤5、在BoundaryConditions中进出口边界条件、CellZoneConditions中转轮体以及活动导叶叶片设置动网格类型为RigidBody中分别植入UDF程序名；步骤6、设置计算时间步长，初始化模型后进行算，待计算收敛完成后，导出计算数据，实现水轮机调速器的三维数值模拟。

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