Применение PANS модели турбулентности для расчета течения в модельной радиально-осевой гидротурбине Francis‑99

Гаврилов, А. А.; Дектерев, А. А.; Gavrilov, Andrey A.; Dekterev, Aleksandr A.

Применение PANS модели турбулентности для расчета течения в модельной радиально-осевой гидротурбине Francis‑99

Гаврилов, А. А., Дектерев, А. А., Gavrilov, Andrey A., Dekterev, Aleksandr A.

Дата публикации: 2022-09

Дата публикации в реестре: 2022-11-01T14:30:35Z

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