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Convegni ATI - Accesso riservato soci CTI

Simulazione numerica degli scambi termici in schiere di pale di turbina

Pubblicazione


Autore: A.A. Boretti, G.S. Barozzi

Collana: CA - 51 - Udine 1996

Note:
Si presenta sinteticamente un metodo di calcolo per la simulazione di flussi stazionari e non stazionari, tridimensionali, comprimibili, turbolenti, viscosi basato sulla soluzione delle equazioni di conservazione di Navier-Stokes, mediate secondo Favre, e chiuse mediante un modello statistico di turbolenza. Gli effetti di turbolenza sono rappresentati con un modello a due equazioni di tipo K-o per basso numero di Reynolds. Il modello numerico utilizza, per la discretizzazione spaziale, un'approssimazione alle differenze finite in coordinate generalizzate e, per la discretizzazione temporale, uno schema esplicito Runge-Kutta multipasso dissipativo. Il codice e` applicato alla simulazione del flusso attraverso una schiera piana di pale di rotore di turbina, per la quale sono disponibili rilievi sperimentali dettagliati. L'aerodinamica di pala e gli scambi termici sono valutati per vari numeri di Reynolds e di Mach a valle e per diversi livelli di turbolenza a monte. La comparazione delle previsioni numeriche con i relativi dati sperimentali indica che le previsioni relative all'aerodinamica sono relativamente poco influenzate dalle proprieta` del modello matematico e del modello numerico, mentre la previsione degli scambi termici e` particolarmente sensibile ai dettagli di questi ultimi modelli. Si evidenzia in particolare che l'uso di modelli di turbolenza K-o per basso numero di Reynolds consente di ottenere previsioni di scambio termico abbastanza attendibili, anche in casi relativamente complessi quale quello esaminato.


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