Publication detail

Structure of Flow Fields Downstream of Two Different Swirl Generators

ŠTEFAN, D. RUDOLF, P. MUNTEAN, S. SUSAN-RESIGA, R.

Czech title

Struktura proudění generovaného dvěma různými vírovými generátory

English title

Structure of Flow Fields Downstream of Two Different Swirl Generators

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

This paper discusses the comparison of the flow fields downstream of two different swirl generators. Both swirl generators are used to imitate the flow at the exit of the hydraulic turbine runner and study spatio-temporal behaviour of the swirling flow in the draft tube (i.e. outlet diffuser part of the hydraulic turbine), which undergoes breakdown into vortex rope. Unsteady CFD computations are carried out for identical Reynolds number. Resulting velocity and vorticity profiles are correlated with the structure of the vortex rope. Difference in excited pressure pulsations is illustrated on amplitude-frequency spectra of static wall pressure.

Czech abstract

Článek se zabývá porovnáním proudových polí generovaných dvěma odlišnými vírovými generátory. Vírové generátory jsou určeny k imitaci proudění vyskytujícího se na výstupu z oběžného kola hydraulické turbíny a ke studiu prostorově-časového chování vířivého proudění v sací troubě (t.j. výstupnímu difusoru hydraulické turbíny), kde se vlivem nestability formuje tzv. vírový cop. Nestacionární výpočty byly provedeny pro identické hodnoty Reynoldsova čísla. Výsledné profily rychlosti a vířivosti jsou posouzeny vzhledem ke struktuře vírového copu. Rozdíly ve vybuzených tlakových pulzacích jsou znázorněny v amplitudo-frekvenčním spektru statického tlaku na stěně diffusoru.

English abstract

This paper discusses the comparison of the flow fields downstream of two different swirl generators. Both swirl generators are used to imitate the flow at the exit of the hydraulic turbine runner and study spatio-temporal behaviour of the swirling flow in the draft tube (i.e. outlet diffuser part of the hydraulic turbine), which undergoes breakdown into vortex rope. Unsteady CFD computations are carried out for identical Reynolds number. Resulting velocity and vorticity profiles are correlated with the structure of the vortex rope. Difference in excited pressure pulsations is illustrated on amplitude-frequency spectra of static wall pressure.

Keywords in Czech

vírový generátor, vírový cop, rychlostní profily, vířivost, tlakové pulsace

Keywords in English

swirl generator, vortex rope, velocity profiles, vorticity, pressure pulsations

RIV year

2014

Released

05.02.2014

ISSN

1805-4633

Volume

20

Number

5

Pages from–to

339–353

Pages count

15

BIBTEX


@article{BUT105575,
  author="David {Štefan} and Pavel {Rudolf},
  title="Structure of Flow Fields Downstream of Two Different Swirl Generators",
  year="2014",
  volume="20",
  number="5",
  month="February",
  pages="339--353",
  issn="1805-4633"
}