Resumen

Utilizamos la ecuación de continuidad y las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds para estudiar las características del patrón de flujo alrededor de un rodete de turbina para la válvula cilíndrica de pequeña apertura de una turbina hidráulica. Para el cierre, adoptamos el modelo de turbulencia de dos ecuaciones k-ε de grupo de renormalización y utilizamos el software de dinámica de fluidos computacional (CFD) FLUENT para simular numéricamente el flujo turbulento no permanente tridimensional a través de todo el paso de la turbina hidráulica. Los resultados muestran que se desarrolla una zona de baja presión alrededor de los álabes del rodete cuando se cierra la válvula cilíndrica en una abertura pequeña; se produce cavitación en los álabes y aparece un vórtice a la salida del rodete. A medida que se cierra gradualmente la válvula cilíndrica, aumenta la velocidad del flujo en la zona del canal, y el gradiente de presión se hace más significativo a medida que disminuye la descarga. Además, la velocidad de flujo del fluido es relativamente alta entre el extremo inferior de la válvula cilíndrica y la base, de modo que se induce fácilmente un chorro de alta velocidad. El cálculo y el análisis proporcionan una base teórica para mejorar el rendimiento de los sistemas de accionamiento de válvulas cilíndricas.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Ecuación de continuidad; ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds; rodete de turbina; válvula cilíndrica de pequeña abertura; modelo de turbulencia de dos ecuaciones k-ε de grupo de renormalización; software de dinámica de fluidos computacional (CFD) FLUENT.
• Keywords:Continuity equation; Reynolds averaged Navier-Stokes equations; turbine runner; small-opening cylindrical valve; renormalization-group k-ε two-equation turbulence model; computational fluid dynamics (CFD) software FLUENT