Resumen

Se analizan la simulación de grandes remolinos incompresibles y la simulación numérica directa de una turbina de baja presión a Re=5,18×104 y 1,48×105 con estelas entrantes discretas para identificar el mecanismo de generación de energía cinética turbulenta fuera de la capa límite del álabe. Los resultados destacan el crecimiento de la energía cinética turbulenta en el vértice de proa de la estela y lo correlacionan con la orientación relativa de los tensores tensión-deformación. La tasa de producción se divide analíticamente en función de los ejes principales y, a continuación, se calculan los términos utilizando los resultados de la simulación. El análisis de la energía cinética turbulenta se sigue tanto a lo largo de las estelas entrantes discretas como en el marco de referencia estacionario. Tanto la simulación numérica directa como la de grandes remolinos coinciden en identificar el mismo mecanismo de producción que es impulsado tanto por un crecimiento de la velocidad de deformación en la estela, primero, seguido por el crecimiento del esfuerzo cortante turbulento después. El pico de energía cinética turbulenta se difunde y puede alcanzar finalmente la capa límite del lado de succión para el mayor número de Reynolds investigado aquí con mayor ángulo de incidencia. Como consecuencia, la intensidad de turbulencia local fuera de la capa límite puede crecer significativamente por encima del nivel de corriente libre con un impacto potencial en el mecanismo de transición de la capa límite del lado de succión.

• Materias:Máquinas eléctricas Turbinas Máquinas Energía cinética Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Turbines Machines Kinetic energy Turbomachine
• Palabras claves:energía cinética turbulenta, crecimiento, simulación de grandes remolinos incompresibles, capa límite del lado de succión, mecanismo de transición de la capa límite del lado de succión, difusión de la energía cinética turbulenta, mecanismo de generación de energía cinética turbulenta, capa límite de álabes, simulación numérica directa, estelas entrantes discretas
• Keywords:turbulent kinetic energy, growth, incompressible large eddy simulation, suction side boundary layer, suction side boundary layer transition mechanism, turbulent kinetic energy diffuses, turbulent kinetic energy generation mechanism, blade boundary layer, direct numerical simulation, discrete incoming wakes