Журнал СФУ. Техника и технологии / Применение PANS модели турбулентности для расчета течения в модельной радиально-осевой гидротурбине Francis‑99

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2022 15 (6)
Авторы
Гаврилов, А. А.; Дектерев, А. А.
Контактная информация
Гаврилов, А. А.: Сибирский федеральный университет, Российская Федерация, Красноярск; Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Красноярский филиал Российская Федерация, Красноярск; Дектерев, А. А.: Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск;; Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН Красноярский филиал Российская Федерация, Красноярск; Gavrilov, Аndrey A.: Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation; Institute of Thermophysics S. S. Kutateladze SB RAS Krasnoyarsk Branch Krasnoyarsk, Russian Federation
Ключевые слова
течение в гидротурбине; закрученный поток; вихревой жгут; URANS, LES и PANS модели турбулентности; пульсации скорости; численное моделирование; flow in a hydraulic turbine; swirling flow; vortex; URANS, LES and PANS turbulence models; velocity fluctuations; numerical simulation
Аннотация

Закрученные течения широко распространены в различных областях техники. При высокой степени закрутки течение осложняется распадом вихря и формированием крупномасштабных нестационарных структур. В гидроэнергетике проявлением неустойчивости закрученного потока служит прецессирующий вихревой жгут в отсасывающей трубе. Эти нестационарные структуры обладают значительной турбулентной кинетической энергией и характеризуются достаточно большим временем существования, что вызывает серьёзные затруднения при численном моделировании течений в тракте гидротурбин. Цель работы – построение гибридной PANS модели турбулентности на основе модели второго порядка замыкания. С помощью этой модели с разными значениями параметра разрешения выполнены численные расчёты нестационарного течения в отсасывающей трубе в режиме частичной нагрузки. Предложенный вариант PANS модели турбулентности позволяет хорошо воспроизводить характеристики сильно анизотропных течений, при этом менее требователен к сеточному разрешению, чем метод моделирования крупных вихрей, и в рассмотренной реализации не содержит явной зависимости от шага пространственной сетки

Страницы
726–738
DOI
10.17516/1999-494X-0430
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/149202

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).