基于GEKO模型的高水头水泵水轮机偏工况水力损失特性

摘要

基于GEKO湍流模型，对高水头水泵水轮机在偏工况下的复杂内部流场与水力损失特性进行数值模拟分析。探讨GEKO模型中重要参数C_SEP对水力损失分布、涡量及内部流场结构的影响。结果表明：在小开度工况下，较低的C_SEP值能够更准确地捕捉复杂流动分离现象，从而使模拟结果与试验数据高度吻合；在大开度工况下，由于流场相对稳定，C_SEP参数对模拟结果的影响较为有限。此外，转轮与活动导叶区域对C_SEP参数表现出较高敏感性，其水力损失和涡结构分布的变化趋势揭示了流动分离与能量传递过程中存在的差异。本研究验证GEKO湍流模型在高水头水泵水轮机流场预测中的有效性，也为其优化设计与数值模拟方法的改进提供了重要的理论依据和实践参考。

关键词

GEKO湍流模型 / 水泵水轮机 / 偏工况 / 数值模拟 / 水力损失 / 涡结构