Show simple item record

dc.contributor.advisorStorli, Pål-Tore
dc.contributor.advisorSagmo, Kristian
dc.contributor.authorEiane, Solveig Therese
dc.date.accessioned2019-10-12T14:01:02Z
dc.date.available2019-10-12T14:01:02Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2621742
dc.description.abstractI denne masteroppgaven har det blitt foretatt simuleringer i form av numeriske strømningsberegninger på en hydrofoil i bladkaskaderiggen på Vannkraftlaboratoriet ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU). Simuleringene har blitt utført med ANSYS CFX. Form˚alet har vært å bestemme strømningskarakteristikkene nedstrøms for foilens avløpskant, med fokus på grensesjiktets utvikling og følgende vake og virvelavløsningsfrekvens. Hydrofoilen har en stump, asymmetrisk avløpskant og det korde-baserte Reynoldstallet er om lag 2,4·10^6. En rent turbulent tilnærming med 3D Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) og SST k−ω turbulensmodell har blitt sammenlignet med en laminær-til-turbulent overgangssimulering, hvor γ−Re_θ overgangsmodell har blitt brukt i kombinasjon med SST k−ω turbulensmodell. For den rent turbulente RANS-tilnærmingen har også avhengigheten av innløpsgrensens plassering og av turbulensparametre blitt undersøkt. Simuleringsresultatene har blitt validert med eksisterende data av både numerisk og eksperimentell opprinnelse. Det observeres at de numeriske simuleringene generelt underestimerer virvelavløsningsfrekvensen og hastighetsunderskuddet i vaken, og overestimerer vakens bredde. Underestimeringen av virvelavløsningsfrekvensen foreslår at separasjonspunktene til grensesjiktet er estimert til å ligge for langt oppstrøms på foilens overflate. Man ser imidlertid at overgangsmodellen gir et bedre estimat på virvelavløsningsfrekvensen enn SST k−ω modellen klarer alene, sammenlignet med eksperimenter.
dc.description.abstractIn this master thesis, computational fluid dynamics (CFD) simulations of a hydrofoil in the blade cascade rig at the Waterpower laboratory at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) have been conducted using ANSYS CFX. The purpose was to determine the flow field characteristics behind the trailing edge of the hydrofoil, with emphasis on the developing boundary layer and consequent wake and shedding frequency. The hydrofoil has a blunt, asymmetrical trailing edge, and the chord-based Reynolds number is 2.4·10^6. A fully turbulent 3D Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) approach with the SST k−ω turbulence model has been compared with a laminar to turbulent transition simulation, where the γ − Re_θ transition model has been used in combination with the SST k − ω model. For the fully turbulent RANS approach, the dependence on location of inlet boundary and on turbulence parameters have also been investigated. The simulation results have been validated with existing data of both numerical and experimental origin. It is observed that the numerical simulations generally underpredict the vortex shedding frequency and the velocity deficit in the wake, and overpredict the width of the wake. The underpredicted shedding frequency suggests that the separation points of the boundary layer are estimated to lie too far upstream on the foil surface. It is also clear that the transition model produces a better estimate of the shedding frequency than the SST k−ω model manages alone, compared with experiments.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleCFD simulations in a blade cascade rig
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record