CFD simulace vírové struktury v sací troubě Francisovy turbíny (Francis-99) při pod-optimálním provozu - srovnání s měřením

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99.

This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.