Институт вычислительных технологий СО РАН
Информационно-вычислительные технологии
в задачах поддержки принятия решений
(научно-методический семинар)
Руководители: к.ф.-м.н. Д.В. Есипов, Д.Л. Чубаров

вторник
2 Октябрь 2018
11:00
конференц-зал ИВТ СО РАН (к. 513)
проспект Академика Лаврентьева, 6
Щербаков Павел Константинович
ИВТ СО РАН
Численное моделирование вдува воздуха в широком диапазоне работы турбин Френсиса

Работа гидротурбин часто сопровождается пульсациями давления. Причиной появления этих пульсаций может являться прецессирующий вихревой жгут или гидродинамическая неустойчивость кавитационной каверны. Для уменьшения амплитуд пульсаций давления на практике применяется вдув воздуха.

Математическая модель состоит из уравнений Навье-Стокса гомогенной смеси «жидкость-пар-воздух», уравнения переноса объемной доли жидкости с источниковыми членами, уравнения переноса объемной доли воздуха. Для аппроксимации невязких потоков используется MUSCL схема 3-го порядка.

Были проведены нестационарные расчеты по моделям «жидкость-пар» и «жидкость-пар-воздух» в режимах неполной и повышенной нагрузки, с использованием k-e модели турбулентности Кима-Чена и SST k-w модели турбулентности. Полученные результаты сравнивались с экспериментальными данными. Исследовано влияние расхода впускаемого воздуха на амплитуду и частоту пульсаций. Проанализирована картина течения в отсасывающей трубе гидротурбины. Показано, что впуск воздуха способен снизить амплитуду автоколебаний.


Секретарь семинара: к.т.н Сергей Рылов