Método de volúmenes finitos con mallas triangulares para calcular el flujo no estacionario y sin viscosidad en cascadas de álabes de turbina

• Autores: Mahmoud Abouazra
• Directores de la Tesis: José Juan Salvá Monfort (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 1994
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Emilio Varela Arroyo (presid.), José Luis Montañés García (secret.), Ignacio Esteban Parra Fabián (voc.), F. J. Higuera (voc.), Antonio Lecuona Neumann (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física de fluidos
      • Mecánica de fluidos
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología aeronáuticas
      • Compresores y turbinas
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• Resumen

  • En esta tesis se han obtenido soluciones numéricas de flujo subsónico y estacionarios, en una tobera y en una cascada de alabes de turbina, resolviendo las ecuaciones de Euler bidimensionales. El mayor énfasis se ha puesto en la precisión y el coste computacional, que proporciona el uso de las celdas triangulares comparado con las rectangulares. Las ecuaciones de Euler bidimensinales en forma conservativa se han discretizado en el campo físico para garantizar la conservación de las variables del flujo. La discretización de las ecuaciones de Euler mediante el esquema de volúmenes finitos con mallas triangulares ofrece gran flexibilidad para tratar geometrías complejas y particularmente de turbomáquinas. La discretización espacial esta desacoplada de la discretización temporal lo que asegura la independencia de la solución obtenida del paso de tiempo. Para la discretización espacial se ha utilizado el método de volúmenes finitos combinado con el "flux-vector-split-ting" van leer lo que permite una precisión de tercer orden. El conjunto de las ecuaciones resultantes se integra en el tiempo hasta alcanzar el estado estacionario, usando dos esquemas explícitos, el primero es el de Euler simple mientras que el segundo es un Runge-Kutta modificado, garantizando siempre la estabilidad mediante el uso de la condición CFL. Se ha analizado el uso de condiciones de contorno de carácter no reflejadas, obteniéndose una mejor precisión y menor coste de cálculo. Así mismo, ha sido implantado un método de segundo orden de aproximación para calcular las variables del flujo en el contorno.