1、近年來，如何綜合、經濟得開發(fā)低水頭水力資源成為人們關注的焦點，燈泡貫流式水輪機作為開發(fā)低水頭水力資源的一種優(yōu)良機型，也成為了人們關注和研究的熱點問題。本文針對大型燈泡貫流式水輪機工作水頭低，轉輪直徑大，機組取水口距離水庫表面很近，同時引水管道較短等特點，采用模型試驗與數(shù)值計算兩種方法，研究了庫區(qū)和尾水明渠自由液面對低水頭燈泡貫流機組內流動特性的影響。
　　首先，根據(jù)重力相似準則建立有壓管道的水力學實驗模型，以管道上、下游水面高程作

2、為實驗工況，通過模型實驗研究自由液面對壓力管道內流動特性的影響。此外，建立了實驗裝置的三維幾何模型，對不同工況下壓力管道內的流動進行了數(shù)值模擬研究。通過將模型實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結果進行對比分析，獲得了受自由液面影響的有壓管道內流動特性，在同一管道斷面上，壓力呈階梯狀分布，并且在管道過水斷面上流速非均勻分布，管道頂部流速小于底部。此外，定性分析了燈泡機組的進口邊界條件，認為在燈泡機組的進口邊界上流速及壓力是非均勻分布的。
　　其次，

3、建立某一燈泡貫流式水輪機的三維幾何模型，包括:燈泡體、導葉、轉輪和尾水管四個部分。以導葉開度和葉片轉角作為計算工況，通過給定水輪機的進口流量，在不考慮自由液面影響的情況下，對燈泡貫流機組進行全流道定常數(shù)值計算，得到了燈泡貫流機組各過流部件的流速場與壓力場以及水輪機的效率、工作水頭、流量等水力學參數(shù)。
　　最后，在考慮自由液面情況下，建立包括庫區(qū)和尾水明渠的三維幾何模型，整個計算區(qū)域分為三個大的部分:上游庫區(qū)、水輪機流道、下游尾水明