Объектом исследования является модель турбины Френсиса. Данная работа посвящена численному исследованию работы с частичной нагрузкой, применяемой к турбине Френсиса со стабилизирующим устройством "5 ребер" и без стабилизирующих устройств и сравнению полученных результатов с экспериментальными данными. Расчетные исследования проводились численным методом конечных объемов с использованием программы ANSYS CFX. В данной работе представлены результаты численного моделирования пульсаций давления модели турбины Френсиса при работе с частичной нагрузкой. Также рассмотрен эффект от установки стабилизирующего устройства "5 5 ребер". Расчеты проводились с использованием моделей турбулентности k-ε, SST k-ω и SAS-SST, учитывалось влияние плотности сетки, размера временного шага. Сначала анализ проводился без учета кавитации, в дальнейшем была включена модель кавитации. Представлено сравнение с экспериментальными данными.

The object of the study is a model of Francis turbine. The given work is devoted to the numerical study of the part load operation applied to Francis turbine with stabilizing device "5 fins" and without stabilizing devices and comparison of the results with experimental data. The computational studies were carried out by the numerical method of finite volumes using ANSYS CFX. This study provides the results of numerical simulation of pressure pulsations of Francis turbine model at part load operation. The effect of installing the stabilizing device "5 fins" is also considered. The calculation was carried out using k-ε, SST k-ω and SAS-SST turbulence models, and the influence of grid density, time step size was considered. At first analysis was done without cavitation, while later the cavitation model was included. A comparison with experimental data is presented.