Numerical modelling of hydraulic turbomachinesa historical review

  1. Fernández Oro, Jesús Manuel 1
  2. González Pérez, José 1
  1. 1 Universidad de Oviedo
    info

    Universidad de Oviedo

    Oviedo, España

    ROR https://ror.org/006gksa02

Revista:
Ingeniería del agua

ISSN: 1134-2196

Año de publicación: 2014

Volumen: 18

Número: 1

Páginas: 15-27

Tipo: Artículo

DOI: 10.4995/IA.2014.3060 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

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Resumen

En este artículo se hace un breve repaso de la evolución que ha sufrido la simulación del flujo en máquinas hidráulicas en las últimas décadas. Desde el inicio del empleo de técnicas numéricas para analizar el comportamiento del flujo en estas máquinas a principios de los años 70 del siglo pasado hasta la actualidad se han sucedido un buen número de mejoras y cambios en los paradigmas de las simulaciones que han permitido conseguir importantes progresos en el conocimiento y en el diseño de este tipo de turbomaquinaria. Se repasan los importantes cambios metodológicos experimentados desde entonces, incluyendo grados de aproximación (modelos de turbulencia y escalas resueltas), objetivos de las simulaciones planteadas, capacidades de cálculo y carga computacional de los modelos, haciendo especial hincapié en el estado actual del arte. Se concluye avanzando sobre futuros retos y reflexionando el papel que las técnicas numéricas han de tener en el diseño y análisis de las turbomáquinas hidráulicas en los próximos años

Referencias bibliográficas

  • Lakshminarayana, B. 1996. Fluid Dynamics and Heat Transfer of Turbomachinery. John Wiley & Sons, New York. https://doi.org/10.1002/9780470172629
  • Patankar SV. 2002. Computational modelling of flow and heat transfer in industrial applications. International Journal of Heat and Fluid Flow 23, 222–231. https://doi.org/10.1016/S0142-727X(02)00170-4
  • Gunzburger, M.D., Nicolaides, R.A., 1993, Incompressible computational fluid dynamics. Trends and advances, Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511574856
  • Hirsch, C. 2007. Numerical Computation of Internal and External Flows: The Fundamentals of Computational Fluid Dynamics. Elsevier Butterworth-Heinemann.
  • Hirsch, C. 2009. Numerical Investigations in Turbomachinery: The State of the Art, VKI Lecture Series, 2009-08. Von Karman Institute for Fluid Dynamics, Bruselas, Bélgica.
  • Fernández Oro, J.M. 2012. Técnicas numéricas en Ingeniería de Fluidos. Ed. Reverté, Barcelona, España.
  • Dawes, W.N. 2007. Turbomachinery computational fluid dynamics: asymptotes and paradigm shifts. Philosophical Transactions of the Royal Society A 365, 2553-2585, doi: 10.1098/rsta.2007.2021.
  • Keck, H., Sick, M. 2008. Thirty years of numerical flow simulation in hydraulic turbomachines. Acta Mechanica 201, 211-229, doi: 10.1007/s00707-008-0060-4.
  • Shah, S.R., Jain, S.V., Patel, R.N., Lakhera, V.J. 2013. CFD for centrifugal pumps: a review of the state-of-the-art. Procedia Engineering 51, 715-720, doi: 10.1016/j.proeng.2013.01.102.
  • Drtina, P., Sallaberger, M. 1999. Hydraulic turbines – basic principles and state-of-the-art computational fluid dynamocs applications. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C 213, 85-102. https://doi.org/10.1243/0954406991522202
  • Gourdain, N. 2009. Application of CFD to turbomachine based systems, ISAE/SUPAERO. Cerfacs intermal documents.
  • González, J., Santolaria, C., Parrondo, J. 2005. Fluctuaciones de presión en bombas centrífugas. Medidas experimentales de sus efectos estáticos y dinámicos. Ingeniería del Agua, 12(4), 321-328. https://doi.org/10.4995/ia.2005.2568
  • González, J., Fernández, J., Blanco, E., Santolaria, C. 2002. Numerical simulation of the dynamic effects due to impeller-volute interaction in a centrifugal pump. ASME Journal of Fluids Engineering 124, 348-355, doi: 10.1115/1.2173294.
  • Kobayashi, K., Chiba, Y. 2009. Numerical simulation of cavitating flow in mixed flow pump with closed type impeller”, Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, 2-6 Agosto, Vail (CO), USA. FEDSM2009-78308. https://doi.org/10.1115/FEDSM2009-78308
  • González, J., Parrondo, J., Santolaria, C., Blanco, E. 2006. Steady and unsteady radial forces for a centrifugal pump with impeller to tongue gap variation. ASME Journal of Fluids Engineering 128, 454-462, doi: 10.1115/1.2173294.
  • González, J., Fernández Oro, J.M., Argüelles, K.M., Blanco, E. 2009. Unsteady flow patterns for a double suction centrifugal pump. ASME Journal of Fluids Engineering 131(7), 071102-1 a 071102-9. https://doi.org/10.1115/1.3153367
Fuente de los datos: Dialnet