Pregled metode povezivanja rotorske i statorske mreže u proračunskoj mehanici fluida za simulacije turbostrojeva

Ubrzan napredak računalne dinamike fluida (RDF) omogućio je nadilaženje jednostavnih zadataka te prelazak na složenije probleme poput turbostrojeva. Zbog složenosti turbostrojeva, često se uvode pojednostavljenja geometrije s ciljem smanjenja vremena trajanja simulacije. Pojednostavljenja je takoder moguće provesti primjenom adekvatnih stacionarnih simulacija za modeliranje gibanja unutar domene. Kako bi se omogućila komunikacija izmedu dijelova domene s različito definiranom rotacijom, nepovezanih ili djelomično povezanih dijelova domene te kružno ponavljajućih rubnih ploha, primjenjuju se različita sučelja. U sklopu ovog rada, izložena je teorijska pozadina pojedinih sučelja uz primjere primjene istih u računalnim simulacijama trubostrojeva s nestlačivim radnim fluidom. Simulacije su provedene u svrhu validacije različitih pristupa u korištenju sučelja za osnivanje komunikacije izmedu rotora i statora. Izvršen je niz simulacija na primjeru para kontra-rotirajućih brodskih propelera navedenih u nastavku: • Stacionarne simulacije s cjelovitom domenom propelera uz korištenje ggi sučelja. • Stacionarne simulacije s četvrtinom domene propelera uz korištenje cyclicGgi i overlapGgi sučelja te istovjetne simulacije s različitim medusobnim položajempropelera. • Stacionarne simulacije s četvrtinom domene propelera uz korištenje cyclicGgi i mixingPlane sučelja. • Tranzijentne simulacije s četvrtinom domene propelera uz korištenje cyclicGgi i overlapGgi sučelja. Provedena je analiza rezultata navedenih simulacija na temelju kojih su izračunati koeficijenti hidrodinamičkih performansi seta propelera. Pokazana je dobra usuglašenost rezultata simulacija s cjelovitom domenom te onih iz simulacije s četvrtinom domene. Usporedba rezultata stacionarnih simulacija pokazuje dobru usuglašenost s eksperimentalnim podacima za područja više efikasnosti propelera, dok je za radne točke u područjima niže efikasnosti potrebno provesti tranzijentne simulacije