CFD Numerical simulations of Francis turbines



Document title: CFD Numerical simulations of Francis turbines
Journal: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Database:
System number: 000563322
ISSN: 0120-6230
Authors: 1
2
1
2
Institutions: 1Universidad Autónoma de Occidente, Grupo de Investigación en Mecánica de Fluidos, Cali. Colombia
2Universidad EAFIT, Grupo de Investigación en Mecánica Aplicada, Medellín. Colombia
Year:
Season: Ene-Mar
Number: 51
Pages: 24-33
Country: Colombia
Language: Inglés
Spanish abstract En este artículo se aborda la simulación numérica del flujo en el interior de una turbina Francis. La metodología a seguir para la simulación del flujo en una turbina Francis depende de los objetivos perseguidos: mientras que para determinar la curva característica y las pérdidas de energía en los diferentes componentes basta una aproximación estacionaria, para investigar las interacciones rotor - estator o las fluctuaciones de presión en el rodete se requiere realizar un cálculo transitorio. Ambas estrategias se presentan en este artículo aplicadas a una turbina Francis en explotación en Colombia. La simulación se realiza por medio del paquete computacional Ansys CFX v. 11. Los resultados de la simulación comparan satisfactoriamente con las medidas experimentales realizadas sobre la máquina, especialmente en el caso de la curva característica.
English abstract In this paper the description of the internal flow in a Francis turbine is addressed from a numerical point of view. The simulation methodology depends on the objectives. On the one hand, steady simulations are able to provide the hill chart of the turbine and energetic losses in its components. On the other hand, unsteady simulations are required to investigate the fluctuating pressure dynamics and the rotor-stator interaction. Both strategies are applied in this paper to a working Francis turbine in Colombia. The employed CFD package is ANSYS-CFX v. 11. The obtained results are in good agreement with the in site experiments, especially for the characteristic curve.
Disciplines: Ingeniería,
Matemáticas
Keyword: CFD,
Turbulencia,
Turbina Francis,
Simulaciones estacionarias y no estacionarias,
Ingeniería mecánica,
Matemáticas aplicadas
Keyword: CFD,
Turbulence,
Francis turbine,
Steady and unsteady simulations,
Mechanical engineering,
Applied mathematics
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