Improvement of efficiency prediction for a Kaplan turbine with advanced turbulence models - Jošt, Dragica (Strojniški vestnik, 2014)
Numerična analiza toka je v minulih dvajsetih letih pomembno prispevala k razumevanju pojavov v aksialnih vodnih turbinah in k izboljšanju njihovih karakteristik. Dokaj natančno lahko napovemo vpliv sprememb hidravličnih oblik na izkoristek turbine, manj točna pa je napoved same vrednosti izkoristka. Namen tega članka je pokazati, zakaj lahko s stacionarnimi izračuni dobimo napačne rezultate in kako jih s časovno odvisnimi izračuni in naprednimi turbulentnimi modeli bistveno izboljšamo.V ta namen smo numerično analizirali tok v 6-lopatični Kaplanovi turbini za srednje padce. Model turbine je bil preizkušen na merilni postaji v Turboinštitutu v skladu z mednarodnimi standardi IEC 60193. Obravnavali smo tri kote gonilnih lopatic pri konstantnem padcu. Rezultati preračuna so navor na gredi turbine, izgube v posameznih delih turbine in izkoristek ter pretok ali padec. Kadar je podan padec, je rezultat preračuna pretok, in obratno. Numerične rezultate, razen izgub, smo primerjali z izmerjenimi vrednostmi.
Keywords: aksialne turbine; napoved izkoristka; računalniška dinamika tekočin; turbulentni modeli; vodne turbine; ZLES