Усовершенствованная методика расчета кавитационных показателей гидротурбины
Диссертация
Исследования кавитации и её отрицательных последствий ведутся уже на протяжении многих лет. Однако до настоящего времени основным способом надежного определения кавитационных характеристик гидротурбин оставался эксперимент. Экспериментальное определение кавитационных характеристик проводится путем испытаний моделей гидротурбин в лабораторных условиях на специальных кавитационных стендах. Следует… Читать ещё >
Список литературы
- Барлит В.В., Гидравлические турбины. 1977-Киев галовное издательство исдательского объеденения «выща школа». 1977.-360 с.
- Большаков Д.С., Старицкий В. Г. Развитие кавитации каверны и кавитационной эроции на циллидрическом крыле, «Машиностроение» Сб. Лопастные насосы, 1975. с 154−157.
- Бусырев А.И. Кавитационные и эрозионные испытания радиально-осевых гидротурбин. ЛПИ, 1977.
- Бусырев А.И., Исаев Ю. М., Старицкий В. Г. Исследование нестационарных явлений и кавитаии в гидротурбинах. Труды ЛПИ № 286, изд."Машиностроение" Л. 1967.
- Бусырев А.И., Долгополов В. А. Некоторые результаты исследований маштабного эффекта кавитации по размеру. Труды ЛПИ № 426, изд. Л.1988.
- Гаврилов A.A., Дектерёв A.A., Финников К. А. Моделирование кавитационных течений с использованием RANS подхода. 13th International conference on the methods of aerophysical research, Novosibirsk, Russia, February 2007.-4 c.
- Гривнин Ю.А. Основы научного прогнозирования эрозионного воздействия кавитации на твердую поверхность. Диссерт. на соискание уч. степени д.т.н, 1997.
- Гутовский Е.В., Колтон А. Ю. Теория и гидродинамический расчёт гидротурбин. Л.: «Машиностроение», 1974.
- Жарковский A.A., Куриков H.H., Пугачев П. В., Шабров H.H. Компьютерное исследование и визуализация течения в центробежных насосах // Научно-технические ведомости СПбГПУ, Информатика. 2010. № 103. С. 119−123.
- Жарковский А. А., Шумилин С. А., Морозов М. П. Математические модели рабочих процессов гидромашин. Автоматизированное проектирование и оценка энергокавитационных показателей лопастных систем. СПб, Издательство СПбГПУ, 2002., 47 с.
- Захаров A.B., Топаж Г. И. Автоматизированный программный комплекс «Гидродинамический расчет насосов и турбин». Энергомашиностроение. Труды
- СПбГПУ, № 491, СПб, Издательство Политехнического университета, 2004, с.80−99.
- Иванов И.Н. Гидродинамики развитых кавитационных течении. Ленинград «судостроение». 1980, — 240с.
- Климович В.И., Квазитрехмерная и осесимметричная задачи теории гидромашин и некоторые их приложения для исследования течений в проточных частях гидроагрегатов, автореферат диссертации, СПбГТУ, СПб, 1993г.
- Ковалев H.H. Гидротурбины Л., «Машиностроение», 1971.
- Колтон А. Ю., Этинберг И. Э. Основы теории и гидродинамического расчета водяных турбин. М. Л., Машгиз, 1958, -368 с.
- Кочевский А.Н., Неня В. Г., Современный подход к моделированию и расчету течений жидкости в лопастных гидромашинах. Вюник СумДУ, Сумы, 2003.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: Учеб. для вузов.- 7-е изд., испр. М.: Дрофа, 2003. — 840 с.
- Малышева В.М. Модельные испытания гидротурбин. Л., 1971.
- Моргунов Г. М. Методика расчета вихревого баротропного потока идеальной жидкости в турбомашинах. -Тр./МЭИ, 1981, вып.543. с.58−70.
- Перник А.Д. Проблемы кавитации, Государственное союзное издательсево судостроительной промышленности, 1963.-335 с.
- Поспелов А.Ю., Жарковский A.A. Расчет течения и прогнозирование гидравлических качеств гидротурбин // Научно-технические ведомости СПбГПУ, 2011, № 3, С. 227−231
- Пылаев Н.И., Эдель Ю. У. Кавитация в гидротурбинах. Л., «Машиностроение», 1974. -253 с.
- Пылаев Н.И. О кавитационной эрозии радиально-осевых гидротурбин. Труды ЛМЗ, № 10, 1964.
- Раухман Б.С. Расчет обтекания несжимаемой жидкостью решетки профилей на осесимметричной поверхности тока в слое переменной толщины// Механика жидкостей и газа, 1971, № 1. С.83−89.
- Рождественский В.В. Кавитация.-Л.: Издательство судостроения. Ленинград. 1977.-247 с.
- Румахеранг В.M., Топаж Г. И. Расчет кавитационного обтекания рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины.Известия Самарского научного центра РАН, т.13, № 1(2), 2011.-С.472−475
- Румахеранг В.М., Топаж Г. И. Расчет кавтационных показателей гидромашины. 15 международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Сборник докладов. Мгту им. Баумана. Москва. С.30−36.
- Румахеранг В.М., Топаж Г. И. Оценка эффективности моделирования кавитационного течения жидкости с помощью баротропной модели расчета. //Известия Самарского научного центра РАН, т. 14, № 1(2), 2012. .-С.645−648
- Румахеранг В.М., Топаж Г. И., Захаров A.B. Методика расчетного определения кавитационных показателей гидротурбин. Науно-технические ведомости СПбГПУ.(науки и образование 1), № 1, 2012. -С.112−118.
- Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений. Учебное пособие, Издательство политехнического университета, Санкт-Петербург, 2009. -143 с.
- Старицкий В.Г., Бусырев А. И. Методика исследования кавитационной эрозии на моделях гидротурбин. Труды ЛИИ № 246, изд."Машиностроение" Л.1965.
- Топаж Г. И. Расчет интегральных гидравлических показателей гидромашин. Л.: Издательство ЛГУ. 1989. -208 с.
- Черный С.Г., Шашкин П. А., Грязин Ю. А. Численное моделирование пространственных турбулентных течений несжимаемой жидкости на основе к-е моделей// вычислительные технологии. СО РАН Новосибирск, 1999, Т.4. №. 2. с.74−94.
- Черный С.Г., Чирков Д. В., Лапин В. Н., Скороспелое В. А., Шаров C.B. Численное моделирование течений в турбомашинах. Новосибирск: Наука, 2006, 200с.
- Эдель Ю.У., Гривнин Ю. А., Шлемензон К. Т. Исследования ЦКТИ в области гидродинамической кавитации. Труды координационного совещания по гидротехнике., вып.52, 1969.
- Этинберг И.Э., Раухман Б. С. Гидродинамика гидравлических турбин. JI.. Машиностроение, 1978, 280с.
- Этинберг И.Э. Теория и расчёт поворотно-лопастных гидротурбин, 1965.
- ANSYS CFX Tutorials, ANSYS Inc. Release 12.0, Southpointe, Technology Drive Canonsburg, April, 2009.
- Avellan F. Introduction to cavitation in hydraulic machinery. The sixth international conference on hydraulic machinery and hydrodynamics Timisoara, Romania, (21−22 October 2004).pp 1−22.
- Barre s., Rolland J., Boitel G., Goncalves E., Fortes Patella R. Experiments and modelling of cavitating flows in venturi: attached sheet cavitation, european journal of mechanics b/fluids 28, 3 (2009) pp.444−464
- Cabrera E., Espert V., Martinez F. Hydraulic machinery and cavitation. Volume I. Kluwer Academic Publishers, 1996.
- Carija Z., Mrsa Z., Fucak S. Validation of Francis Water Turbine CFD Simulations. Strojarstvo 2008 № 50 (1). pp 5−14
- Christoper E. B. Cavitation and bubble dynamics, Oxford University Press 1995.254 р.
- Christoper E. B. Fundamentals of multiphase flows. Cambridge University Press 2005.410 р.
- Ciro P., Vito S. Effects of speed of sound variation on unsteady cavitating flows by using a barotropic model. Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003) Osaka, Japan, November, 2003, Cav03-GS-19−001.
- Coutier-Delgosha O., R. Fortes-Patella., J.L. Reboud, N. Hakimi., C.Hirsch. Stability of preconditioned Navier-Stokes equations associated with a cavitation model. Computers & Fluids No.34, Elsevier Ltd, 2009 pp 319 349.
- Coutier-Delgosha O., Morel P., Fortes-Patella R., Reboud J.L. Numerical Simulation of Turbopump Inducer Cavitating Behavior. International Journal of Rotating Machinery 2005:2, pp 135−142.
- Coutier-Delgosha О., Fortes-Patella R., Reboud JL., and Hakimi N. Numerical simulation of cavitating flow in an inducer geometry. Proc. 4th European Conference on Turbomachinery, Firenze, Italy, March 2001.
- Coutier-Delgosha O., Perrin J., Fortes-Patella R., Reboud J.L. A numerical model to predict unsteady cavitating flow behaviour in inducer blade cascades. Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003) Osaka, Japan, November, 2003.
- Choi, D., Merkle, C. L., The application of preconditioning in viscous flows, J of Сотр. Phys., vol. 105, 1993 pp. 207−223.
- Djelic V., Kern I., Krusec M., Ocepek M., Sukic L., Persin Z., Podnar A. Отчёт о модельных испытаниях турбины. Рабочее колесо TI 2 3040 ГЭС Чапарраль. Turbo Institut Июль 2011.
- Delannoy, Y., and Kueny, J.L. Two phase flow approach in unsteady cavitation modelling. In ASME Cavitation and Multi-phase Flow Forum (1990), vol. 109, pp.153−159. 1990.
- Dragica J, Andrej L., Peter M. Numerical prediction of efficiency, cavitation and unsteady phenomena in water turbines. Proceedings of the 9th biennial ASME conference on engineering systems design and analysis, ESDA8, Haifa, Israel, 2008.
- Drtina P., Sallaberger M. Hydraulic turbines—basic principles and state-of-theart computational fluid dynamics applications. Proc Instn. Mech. Engrs. Vol 213 Part C. Journal of Mechanical Engineering. 1999. pp. 85−102.
- Edwards, J.R., Franklin, R.K., and Liou, M.S., 2000, Low-Diffusion Flux-Splitting Methods for Real Fluid Flows with Phase Transitions, AIAA J., 8(9), pp. 16 241 633.
- Escaler X., Egusauiza E., Farhat M., Avellan F, Coussirat M. Detection of cavitation in hydraulic turbines. Mechanical Systems and Signal Processing 20 (2006) pp 983−1007.
- Hakimi N. Preconditioning methods for time dependent Navier-Stokes equations. PhD Thesis, Vrije Universiteit Brussels, Belgium, 1997.
- Hirsch C. Numerical computation of internal and external flows. John Wiley and Sons- 1990.
- Hoffmann K. A., Chiang S.T., Computational fluid dynamics Volume II, fourth edition. A publication of engineering education system™, Wichita, Kansas 67 208−1078, USA.
- Iliescu M. S., Ciocan G. D., Avellan F. Analysis of the cavitating draft tube vortex in a Francis turbine using particle image velocimetry measurements in two-phase flow. Journal of Fluids Engineering Vol. 130, 2008.
- Jakobsen J.K. On the mechanism of head breakdown in cavitating inducers. J Basic Eng, Trans ASME 1964:291−305.
- Knapp, R.T., Daily, J.W., and Hammitt, F.G. Cavitation. McGraw-Hill, New York, 1970.
- Kubota, A., Kato, H. and Yamaguchi, H. (1990) Finite-difference analysis of unsteady cavitation on a two-dimensional hydrofoil. In: Proc. Of the 5th Int. Conf. on Numerical Ship Hydrodynamics, Hiroshima, Sept. 1990.
- Kubota A, Kato H., Yamaguchi H.), «A new modelling of cavitating flows: a numerical study of unsteady cavitation on a hydrofoil section», J. Fluid Mech., vol. 240, 1992. pp. 59−96.
- Liu S., Chen Q., Yuliun wu. Unsteady cavitating turbulent flow simulation in a Kaplan turbine. IAHR international meeting of the workgroup on cavitation and dynamic problems in hydraulic machinery and systems Timisoara, Romania, 2007.
- Markle C.L., Feng, J., Buelow P.E.O., Computational Modeling of the Dynamics of Sheet Cavitation, 3rd International Symposium on Cavitation, Grenoble, France, 1998.
- Matevh D. Rudolf B., Bernd S., Brane S. Experimental evaluation of numerical simulation of cavitating flow around hydrofoil. European Journal of Mechanics B/Fluids 24 (2005) 522−538
- Nennemann B., Thi C. Vu, Kaplan turbine blade and discharge ring cavitation prediction using unsteady CFD. Second IAHR international meeting of the workgroup on cavitation and dynamic problems in hydraulic machinery and systems Timisoara, Romania, 2007
- Patell K., Desai J., Chauhan V., Charnia S. Development of Francis turbine using computational fluid dynamics. The 11th Asian international conference on fluid machinery and the 3rd fluid power technology exhibition. IIT Madras, Chennai, India 2011.
- Pouffary, B. Numerical modelling of cavitation, in design and analysis of high speed pumps (pp. 3−1 3−54). Educational Notes RTO-EN-AVT-143, Paper 3. Neuilly-sur-Seine, France: RTO. 2006.
- Rapposelli E., d’Agostino L. A barotropic cavitation model with thermodynamic effects". Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003), Osaka, Japan, November, 2003
- Reboud JL., Coutier-Delgosha O., Fauffary B., Fortes-Patella R. Numerical simulation of unsteady cavitating flows: some applications and open problems," Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003) Osaka, Japan, November, 2003.
- Reboud, JL. and Delannoy, Y. «Two-phase flow modelling of unsteady cavitation,» in Proc. 2nd International Symposium on Cavitation (CAV '94), Tokyo, Japan, April 1994.
- Romeo S.R., loan A., Sebastian M., Sandor B., Numerical investigation of 3Dcavitating flow in Francis turbines. The 12 International Conference on Fluid Flow Technologies Budapest, Hungary, September, 2003.
- Sandor I. B., Romeo S.R., Sebastian M. Two-Phase Cavitating flow in turbomaehines. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 4(22): 4685−4695,2012
- Sedlar M., Patrik Z., Tomas N., Frantisek M. Analysis of cavitation phenomena in water and its application to prediction of cavitation erosion in hydraulic machinery. ICPWS XV Berlin, September, 2008.
- Senocak L. Computational methodology for the simulation of turbulent cavitating flows. Dissertation, University Of Florida, 2002.
- Senocak L., Shyy W. Evaluation of cavitation models for Navier Stokes computations, Proceedings of FEDSM'02 2002 ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting Montreal, Quebec, Canada, July, 2002.
- Senocak I. and Shyy W. Numerical simulation of turbulent flows with sheet cavitation. In: CAV2001 4th International Symposium on Cavitation, Paper No. CAV2001A7.002, 2001
- Singhal, A.K., Vaidya, N. and Leonard, A.D., 1997, «Multidimensional simulation of cavitating flows using a PDF model for phase change,» ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, ASME Paper FEDSM97−3272.
- Song, C. and He, G. Numerical simulation of cavitating flow by single-phase flow approach, 3rd International Symposium On Cavitation, Grenoble, France, 1998.
- Stutz B., Reboud J.L., Two-phase flow structure of sheet cavitation. Phys. Fluids, vol.9, No. 12, pp. 3678−3686, 1997.
- Theoretical Manual FINE™/Turbo v8.7, Flow Integrated Environment, September 2009.
- Turkel, E. Preconditioning methods for solving the incompressible and low speed compressible equations. J. of Comp. Phys., vol 72, 1987. pp. 277−298.
- Ventikos Y., Tzabiras. A numerical method for the simulation of steady and unsteady cavitating flows. Computers & Fluids 29 (2000) pp. 63−88
- Wang G., Senocak I., W. Shyy, Toshiaki I., Shuliang C. Dynamics of attached turbulent cavitating flows, Progress in Aerospace Sciences 37, 2001, pp. 551−581
- Watanabe T., Kawamura T. et al. Simulation of steady and unsteady cavitation on a marine propeller using a RANS CFD code, Fifth International Symposium on Cavitation (CAV2003), Osaka, Japan. November. 2003
- Wu J., Shimmei K., Tani K" Niikura K., Sato J. CFD-Based Design Optimization for Hydro Turbines Journal of Fluids Engineering, ASME February Vol. 129/ 159. 2007.