水电站尾水系统CFD分析与优化

现有很多大中型水电站的尾水系统具有复杂的布置形式,无法直接使用经验公式求出其水头损失,需进行物理模型试验。但模型试验成本高周期长,壁面粗糙度不易模拟,而且受缩尺效应的影响。CFD数值模拟具有成本低,周期短,100%原型尺寸模拟的优势。应用计算流体力学方法对水电站尾水系统进行CFD数值模拟,得到其水头损失和流态,并对流场结构进行分析,提出尾水系统优化的一般原则。对比CFD计算和模型试验水头损失的结果,发现两者基本一致,表明用CFD进行水电站尾水系统优化是可行的,可以为工程设计提供可靠依据。