Новосибирск, Россия, 30 мая – 4 июня 2011 г.

Международная конференция
«Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко
№ гос. регистрации 0321101160, ISBN 978-5-905569-01-2

Сентябов А.В.   Гаврилов А.А.   Дектерев А.А.   Минаков А.В.  

Численное моделирование нестационарного течения в отсасывающей трубе радиально-осевой турбины

Докладчик: Сентябов А.В.

     Работа гидротурбин при неполных нагрузках может сопровождаться значительными низкочастотными пульсациями давления вследствие прецессии вихря в закрученном потоке. Такие пульсации негативно сказываются на надежности работы гидроэнергетического оборудования, поэтому предпринимаются меры к их подавлению, как, например, впуск воздуха в поток или установка специальных конструкций.
     Для исследования пульсаций давления и способов их подавления было проведено численное моделирование турбулентного течения в отсасывающей трубе стенда радиально-осевой турбины. Нестационарный расчет проводился в программном комплексе SigmaFlow методом моделирования отсоединенных вихрей на основе модели Спалларта-Аллмареса и k-ω SST модели Ментера. Ввиду высоких требований данной задачи к вычислительным ресурсам расчеты проводились на кластере центра высокопроизводительных вычислений СФУ с использованием распараллеливания путем декомпозиции расчетной области.
     Наибольшее влияние на низкочастотные пульсации оказывает область вблизи входа. При расчете режимов течения, в которых образуется обширная зона рециркуляции, для правильного определения частоты и интенсивности пульсаций давления необходимо было моделировать отрыв от обтекателя рабочего колеса. В данном случае, по-видимому, значение имеет разрешение вихрей, образующихся в этой области, так как помимо положения входа расчетной области большое влияние оказывает детализация расчетной сетки вблизи, причем сетка должна быть равномерной по всем направлениям. В режиме неполной загрузки детализация расчетной сетки вблизи входа приводила к изменению спектра пульсаций. В нем выделялась основная частота, а пик спектра приближался к экспериментальному значению. Интенсивность пульсаций также существенно зависела от детализации расчетной сетки и уменьшалась с ростом детализации. При этом если частота пульсаций определялась уже на средних сетках, то для определения интенсивности требовалась более высокая детализация.
     Таким образом, используемая методика позволяет определить частоту и интенсивность пульсаций давления в отсасывающей трубе гидротурбины.

Файл тезисов: Sentyabov.doc
Файл с полным текстом: paper_Сентябов.pdf


К списку докладов
© 1996-2017, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск