Изучается закрученный поток с формированием прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ) в конусе модели отсасывающей трубы гидротурбины. Эксперименты проводились на аэродинамическом стенде как в стационарных, так и в переходных режимах работы гидротурбины. Условия работы гидротурбины варьировались с помощью непрерывного изменения расхода при неизменной частоте вращения ротора. Выявлено формирование в потоке ПВЯ и максимального уровня пульсаций давления в режиме, моделирующем режим частичной нагрузки гидротурбины. Определены границы возникновения эффекта ПВЯ при варьировании частоты вращения ротора и расхода воздуха. Обнаружено, что зависимость времени жизни ПВЯ в переходном режиме коррелирует с временем перехода. Показано, что профили скорости в переходных режимах меняются квазистатически между режимом работы с частичной загрузкой турбины и режимом наивысшего КПД турбины.
This article is devoted to study the swirling flow with the formation of the precessing vortex core (PVC) in the cone of the model of the draft tube of the hydraulic turbine. The experiments were carried out on the aerodynamic set-up both in stationary and in transient regimes of operation of the hydraulic turbine. The hydraulic turbine operating conditions were varied by continuously changing the flow rate at a constant rotor speed. The formation of the PVC in the flow and the maximum level of pressure pulsations in the regime modeling the partial load regime of a turbine are revealed. The boundaries of the occurrence of the PVC effect are determined with varying rotor speed and air flow rate. It was found that the dependence of the PVC lifetime in transition regimes correlate with the transition time. It was shown that the velocity profiles in transient conditions change quasistatically between the operation regime with partial loading of the turbine and the regime of the highest efficiency of the turbine.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.