CFD simulations in a blade cascade rig

I denne masteroppgaven har det blitt foretatt simuleringer i form av numeriske strømningsberegninger på en hydrofoil i bladkaskaderiggen på Vannkraftlaboratoriet ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU). Simuleringene har blitt utført med ANSYS CFX. Form˚alet har vært å bestemme strømningskarakteristikkene nedstrøms for foilens avløpskant, med fokus på grensesjiktets utvikling og følgende vake og virvelavløsningsfrekvens. Hydrofoilen har en stump, asymmetrisk avløpskant og det korde-baserte Reynoldstallet er om lag 2,4·10^6. En rent turbulent tilnærming med 3D Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) og SST k−ω turbulensmodell har blitt sammenlignet med en laminær-til-turbulent overgangssimulering, hvor γ−Re_θ overgangsmodell har blitt brukt i kombinasjon med SST k−ω turbulensmodell. For den rent turbulente RANS-tilnærmingen har også avhengigheten av innløpsgrensens plassering og av turbulensparametre blitt undersøkt. Simuleringsresultatene har blitt validert med eksisterende data av både numerisk og eksperimentell opprinnelse. Det observeres at de numeriske simuleringene generelt underestimerer virvelavløsningsfrekvensen og hastighetsunderskuddet i vaken, og overestimerer vakens bredde. Underestimeringen av virvelavløsningsfrekvensen foreslår at separasjonspunktene til grensesjiktet er estimert til å ligge for langt oppstrøms på foilens overflate. Man ser imidlertid at overgangsmodellen gir et bedre estimat på virvelavløsningsfrekvensen enn SST k−ω modellen klarer alene, sammenlignet med eksperimenter