《表1 网格数无关验证：潮流能导管涡轮发电装置水动力学特性影响因素》

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《潮流能导管涡轮发电装置水动力学特性影响因素》

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对于2.0 m/s的流速，假设参考长度等于转子半径R(250 mm），则转子的雷诺数约为5×105。本文分析不带导管的裸涡轮和导管涡轮2种情况。计算采用ANSYS Fluent软件和k-ωSST湍流模型[14]，根据导管涡轮的几何结构和特点，采用圆柱体计算域。计算域直径为6D(D为转子直径），涡轮中心点与入口的距离为3D，中心点与出口的距离为6D，采用MRF模型[15]设置旋转域。计算域边界条件设置为速度入口、自由流出出口和自由滑移外壁面。转子和导管为无滑移壁面条件。在转子及导管表面周围设置边界层网格并网格加密，转子表面第1层网格高度按照Y+=1设置，层数为10层，导管表面第1层高度按照Y+=10设置，层数为5层。叶尖附近网格分布如图8所示。对2 m/s，298 r/min(TSR=3.9）下的裸涡轮算例进行网格无关验证，如表1所示。通过分析CP和CT值，发现当网格数达到400万后，计算结果基本不变。最终的网格划分为：裸涡轮为400万网格，导管涡轮为800万到900万网格。