Abstract: Использование некоторых радиально-осевых турбин на повышенных расходах жидкости сопровождается сильными пульсациями давления и мощности. Эти пульсации связаны с гидродинамической неустойчивостью кавитирующего течения жидкости. Во многих случаях при эксплуатации турбины амплитуда таких пульсаций может быть существенно снижена путем вдува/впуска воздуха под рабочее колесо турбины. В настоящей ра- боте такой эффект исследуется численно. Для этого в предложенную ранее авторами гибридную одно−трехмерную модель течения смеси «жидкость−пар» в проточном тракте гидроэлектростанции добавляется вторая газообразная компонента ⎯ неконденсируемый воздух. Описываются граничные условия и численный метод для решения уравнений модели. Для проверки точности расчета границы раздела «жидкость−газ» численный метод сначала был применен для решения задачи о разрушении плотины. Затем алгоритм применялся для моделирования течения в гидравлической турбине с вдувом воздуха под рабочее колесо. Показано, что с увеличением расхода вдуваемого воздуха амплитуда пульсаций давления снижается. Выявлен механизм изменения структуры потока в конусе отсасывающей трубы, приводящий к стабилизации течения при вдуве воздуха.

Cite: Чирков Д.В. , Щербаков П.К. , Черный С.Г. , Скороспелов В.А. , Турук П.А.
Численное исследование влияния вдува воздуха на кавитационное течение в радиально-осевой гидротурбине
Теплофизика и аэромеханика. 2017. Т.24. №5. С.711-723.

Translated: Chirkov D.V. , Shcherbakov P.K. , Cherny S.G. , Skorospelov V.A. , Turuk P.A.
Numerical investigation of the air injection effect on the cavitating flow in Francis hydro turbine
Thermophysics and Aeromechanics. 2017. V.24. N5. P.691-703. DOI: 10.1134/S0869864317050055 WOS Scopus OpenAlex

Identifiers: No identifiers

Citing: Пока нет цитирований