Análisis CFD en Régimen Transitorio para la Determinación de Cavitación en Turbinas Helicoidales Gorlov

Abstract

Las turbinas helicoidales Gorlov pueden emplearse para generar energía eléctrica aprovechando el flujo de fluidos. Por su funcionamiento, en algunos casos, estas turbinas presentan fenómenos de cavitación que erosionan su estructura. En el presente artículo se expone una estrategia para determinar la cavitación en condiciones operacionales de turbinas helicoidales tipo Gorlov. Fundamentado en el número de cavitación o número de Thoma, se determinó el coeficiente de presión sobre los álabes de la turbina. El análisis se apoyó en técnicas computacionales. Las ecuaciones gobernantes del flujo junto al modelo de turbulencia SST k-ω bajo simulaciones en régimen transitorio, fueron resueltas al determinarse el punto de funcionamiento de la turbina y establecerse el número de cavitación. Esta estrategia sirvió para determinar el número de cavitación y, con los resultados de las simulaciones, se determinó que la turbina modelada presenta fenómenos de cavitación en las condiciones de flujo y operación estudiadas.

Keywords

• dinámica de fluidos computacional
• número de cavitación
• turbulencia
• turbinas helicoidales Gorlov