Gap Cavitation in the End Clearance of a Guide Vane of a Hydroturbine: Numerical and Experimental Investigation


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The article presents results of numerical and experimental investigation of cavitation flow around two subscale models of guide vanes of hydroturbines, one of which has a simplified geometry, while the other has an approximately real geometry. The emphasis was on studying the fluid flow through the gap between the end surface of the hydrofoil and the channel wall, and also on the onset and development of gap cavitation. In the study we used high-speed imaging to analyze the spatial structure and dynamics of cavities. The two-dimensional flow velocity distributions above the hydrofoil surface were measured by the PIV method. In the numerical simulation of cavitation flows around the vanes we used computational fluid dynamics methods based on the solution of Reynolds equations for turbulent flows by means of the finite volume method on a three-dimensional grid of hexahedral cells. The vapor phase was accounted for by solving the equation of transport of vapor fraction. Turbulence was described by the DES method based on a two-parameter model, k-ω SST. As a result, we compared the calculated profiles of flow velocity in the boundary layer on the low-pressure side of the vane with the measurement results; they were in good agreement. In the experiment and in the numerical simulation cavitating vortex structures were observed along with gap cavitation as a vapor film while the fluid was flowing through a narrow gap. At a small angle of attack the vapor film in the gap forms in the vicinity of the trailing edge of the hydrofoil, and immediately behind its leading edge at large angles of attack. In unsteady flow regimes the gap cavitation dynamics substantially depends of the phase of development of the main cavity on the low-pressure side of the vane decompression.

Об авторах

A. Sentyabov

Kutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch; Institute of Engineering Physics and Radio Electronics

Автор, ответственный за переписку.
Email: sentyabov_a_v@mail.ru
Россия, pr. Akad. Lavrent’eva 1, Novosibirsk, 630090; pr. Svobodnyi 79, Krasnoyarsk, 660041

M. Timoshevskiy

Kutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch; Novosibirsk State University

Email: pervunin@itp.nsc.ru
Россия, pr. Akad. Lavrent’eva 1, Novosibirsk, 630090; ul. Pirogova 2, Novosibirsk, 630090

K. Pervunin

Kutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch; Novosibirsk State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: pervunin@itp.nsc.ru
Россия, pr. Akad. Lavrent’eva 1, Novosibirsk, 630090; ul. Pirogova 2, Novosibirsk, 630090

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».