Resumen

Se realizaron análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) para estudiar la turbulencia tridimensional no permanente en el caso de prueba de la bomba centrífuga ERCOFTAC. Las simulaciones se llevaron a cabo utilizando el software CFD de código abierto OpenFOAM. El caso de prueba consiste en un impulsor centrífugo sin cubierta con siete álabes y un difusor radial con 12 álabes. Se dispone de un gran número de mediciones en el hueco radial entre el impulsor y el difusor, lo que hace que este caso sea ideal para validar métodos numéricos. Los resultados de los cálculos estacionarios e inestacionarios del flujo en la bomba se comparan con los experimentales, y se analizan cuatro modelos turbulentos diferentes. La simulación estacionaria utiliza el concepto de rotor congelado, mientras que la simulación no estacionaria utiliza un enfoque de malla deslizante totalmente resuelta. Las comparaciones muestran que los resultados numéricos no estacionarios predicen con precisión la inestabilidad del flujo, lo que demuestra la validez y aplicabilidad de esa metodología para cálculos de flujo no estacionario incompresible en turbomaquinaria. La aproximación estacionaria es menos precisa, con una advección no física de las estelas del impulsor, pero suficientemente precisa para una aproximación aproximada. Los distintos modelos de turbulencia predicen el flujo con el mismo nivel de precisión, pero con resultados ligeramente diferentes.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas hidráulicas Motores (Mecánica) Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Hydraulic turbines Engines Turbomachine
• Palabras claves:flujo, openfoam software cfd de código abierto, caso de prueba de bomba centrífuga, cálculos de flujo de turbomaquinaria incompresible no permanente, dinámica de fluidos computacional, diferentes modelos de turbulencia, diferentes modelos turbulentos, concepto de rotor congelado, impulsor centrífugo no envuelto, resultados numéricos no permanentes
• Keywords:flow, openfoam open source cfd software, centrifugal pump test case, unsteady incompressible turbomachinery flow computations, computational fluid dynamics, different turbulence models, different turbulent models, frozen rotor concept, unshrouded centrifugal impeller, unsteady numerical results