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Artículo

Numerical Investigation of the Trailing Edge Shape on the Added Damping of a Kaplan Turbine RunnerInvestigación numérica de la forma del borde de salida en la amortiguación añadida de un rodete de turbina Kaplan

Resumen

Los rodetes de las turbinas hidrulicas experimentan elevadas fuerzas de excitacin en su funcionamiento diario, y estas excitaciones pueden provocar resonancias en los rodetes, que pueden inducir elevadas vibraciones y acortar la vida til de los rodetes. Aumentar la amortiguacin aadida de los patines en el agua puede ser til para reducir el nivel de vibracin durante las resonancias. Algunos estudios han demostrado que la modificacin de la forma del borde de salida puede ser til para aumentar la amortiguacin aadida de los hidroplanos en el agua. Sin embargo, la influencia de la forma del borde de fuga del labe en la amortiguacin aadida de los rodetes de turbina hidrulica se ha estudiado antes de forma limitada. Debido a las dificultades para estudiar este problema experimentalmente, en este trabajo se ha estudiado numricamente la influencia de la forma del borde de fuga del labe en un rodete de turbina Kaplan y se ha aplicado el mtodo FSI unidireccional. Se evaluaron las prestaciones de tres modelos de turbulencia diferentes, incluidos los modelos , , y de transicin, en la simulacin de amortiguamiento aadido del hidroala NACA 0009 comparndolos con los resultados disponibles de la simulacin FSI bidireccional en las referencias. Los resultados muestran que, a diferencia de los rendimientos significativamente diferentes en el mtodo FSI bidireccional, los rendimientos de todos los modelos de turbulencia son muy parecidos en el mtodo FSI unidireccional. A continuacin, el modelo de turbulencia se aplic a la simulacin de la amortiguacin aadida de un rodete de turbina Kaplan, y los resultados muestran que la modificacin de la forma del borde de salida del labe puede ser til para aumentar la amortiguacin aadida hasta cierto punto.

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