Simulation des grandes échelles d'un aspirateur de centrale hydraulique

Large eddy simulation of a complex hydroturbine draft tube

¹ Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels (LEGI), 1024 rue de la Piscine, 38041 Grenoble, France
² Alstom Hydro France, Établissement de Grenoble, 82 Avenue Léon Blum, BP75, 38041 Grenoble Cedex 9, France

Reçu : 20 Avril 2009

Résumé

La technique de simulation des grandes échelles (SGE) est utilisée pour simuler l'écoulement dans un aspirateur de centrale hydraulique à différents points de fonctionnement. La complexité de la géométrie et le haut nombre de Reynolds de l'écoulement nécessitent l'utilisation de méthodes spécifiques. Ainsi, nous avons développé un traitement à la paroi tenant compte à la fois du frottement pariétal mais aussi du gradient de pression. La technique utilisée pour permettre de générer des conditions d'entrée instationnaires réalistes, à partir de données expérimentales, est également détaillée. Les différents régimes d'écoulements résultant de cette configuration sont alors présentés.

Abstract

Large eddy simulation method (LES) has been used to simulate flow motion throught a draft-tube of hydraulic power plant at different operating points. Given the high Reynolds number and the complex geometry, specific methods need to be used. Thus, a new wall model has been developped to take into account both shear stress and pressure gradient effects. The turbulent inflow boundary condition based on experimental data has been also detailled. Different operating points of this configuration have been computed and results are presented.