Simulação numérica do escoamento no tubo de sucção de turbinas hidráulicas. - D\'Agostini Neto, Alexandre (2011)
Este trabalho apresenta uma investigação do escoamento no tubo de sucção de turbinas hidráulicas obtido através de cálculo por Método de Volumes Finitos. Para tanto são investigados três pontos de operação característicos das mesmas, sendo um deles fortemente caracterizado por fenômenos transientes. A investigação é feita com base em grandezas globais integrais relativas à operação de uma turbina hidráulica e em perfis de velocidades médios no tempo, medidos através da técnica LDA (Laser-Doppler-Anemometry) em ensaio de modelo reduzido (medições realizadas em trabalho utilizado como referência). Os perfis de velocidade em questão foram medidos nos tubos de sucção de duas turbinas diferentes (Francis e Propeller) e são a principal base de avaliação das simulações numéricas. Os perfis de velocidades são calculados através de simulações em regime permanente em todas as condições mencionadas para os dois casos, e através de simulações transientes para a condição de carga parcial na turbina Francis. O impacto da variação de parâmetros e modelos de simulação básicos são mostrados no decorrer do trabalho. As simulações em regime permanente para a turbina Francis foram realizadas para 4 diferentes malhas computacionais. Já para a turbina Propeller foi avaliada a influência da posição da interface entre os domínios computacionais correspondentes ao rotor e ao tubo de sucção nos perfis em questão. As simulações em regime transiente foram realizadas para a turbina Francis na condição de carga parcial, e foram avaliados os efeitos da utilização de modelagem de turbulência híbrida RANS/LES.