利用CFD建模方法预测和优化带有双无约束反向旋转螺杆的流内涡轮发电性能

该数值研究的总体目标包括预测和优化正在进行初步设计的流式涡轮机的发电性能。这种涡轮机是非常规的，因为它的能量提取表面是由一对反旋转的无约束螺钉组成，与水流成斜角排列。首先，一个具有成本效益的计算流体动力学(CFD)模型在涡轮机附近的水流实现了一个商业包。通过将预测的功率系数值与客户提供的可用经验数据进行比较，对该CFD模型进行了基准测试。在这个基准测试过程中，确定了旋转(滑动)网格方法是获得准确预测所必需的。然后，使用CFD模型来预测螺杆设计(初始)在设计自由水流速度下的尖速比范围内的功率系数值。最后，进行了仿真，以研究附加螺旋设计的性能，以期在尊重所提供的设计约束的情况下优化发电性能。