Manipulation of the swirling flow instability in hydraulic turbine diffuser by different methods of water injection

Loading...
Thumbnail Image
Date
2018-06-04
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
EDP Sciences
Altmetrics
Abstract
Vortex rope, which induces substantial pressure pulsations, arises in the draft tube (diffuser) of Francis turbine for off-design operating conditions. Present paper focuses on mitigation of those pulsations using active water jet injection control. Several modifications of the original Susan-Resiga’s idea were proposed. All modifications are driven by manipulation of the shear layer region, which is believed to play important role in swirling flow instability. While some of the methods provide results close to the original one, none of them works in such a wide range. Series of numerical experiments support the idea that the necessary condition for vortex rope pulsation mitigation is increasing the fluid momentum along the draft tube axis.
Při provozu Francisovy turbíny v mimooptimálním bodu vzniká v sací troubě (difuzoru) vírový cop. Příspěvek se zamžuje na potlačení tohoto jevu využitím vstřikování paprsku vody. Je aplikováno několik modifikací vycházejících z původního řešení prof. Susan-Resigy. Všechny se zaměřují na ovlivnění smykové vrstvy. Ačkoli se některé svým efektem blíží k původnímu řešení, žádné z nich bohužel nepůsobí v tak širokém provozním rozsahu. Provedené numerické experimenty ukazují, že nezvytnou podmínkou pro potlačení pulzací je zvýšení axiální hybnosti v blízkosti osy difuzoru.
Description
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Citace PRO