Análisis numérico del flujo turbulento bidimensional en el conjunto caracol-distribuidor de una turbina hidráulica

Resumen

En este trabajo se realizó el análisis bidimensional del flujo turbulento en el conjunto caracol-distribuidor de una turbina hidráulica tipo Kaplan, ubicada en el galpón de máquinas de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Central de Venezuela, mediante el método del elemento finito. El programa computacional utilizado para el proceso de cálculo y el post proceso, fue un código académico desarrollado por el profesor Eugenio Sansone. El dominio se discretizó a través de una malla multibloques conformes con elementos cuadrilaterales. El dominio de estudio corresponde a una sección plana transversal al eje de la turbomáquina que contiene los álabes del distribuidor. Se obtuvieron los campos de velocidades y presión para tres ángulos de apertura del distribuidor. Las condiciones de contorno aplicadas fueron: una distribución de velocidades a la entrada del caracol, una distribución de presión flotante a la salida y una condición de no deslizamiento

en las paredes del caracol y del distribuidor. Se utilizó el modelo de turbulencia conocido como submalla de Smagorinsky implementado en el método de simulación de grandes escalas (LES).