Hydrodynamic damping and stiffness prediction in Francis turbine runners using CFD
Notice bibliographique
Résumé
Fluid-structure interaction (FSI) has a major impact on the dynamic response of the structural components of hydroelectric turbines. On mid- to high-head Francis runners, the rotor-stator interaction (RSI) phenomenon has to be considered carefully during the design phase to avoid operational issues on the prototype machine. The RSI dynamic response amplitudes of the runner are driven by three main factors: (1) pressure forcing amplitudes, (2) excitation frequencies in relation to natural frequencies and (3) damping. All three of the above factors are significantly influenced by both mechanical and hydraulic parameters. The prediction of the first two factors has been largely documented in the literature. However, the prediction of hydro-dynamic damping has only recently and only partially been treated. Two mode-based approaches (modal work and coupled single degree of freedom) for the prediction of flow-added dynamic parameters using separate finite element analyses (FEA) in still water and unsteady computational fluid dynamic (CFD) analyses are presented. The modal motion is connected to the time resolved CFD calculation by means of dynamic mesh deformation. This approach has partially been presented in a previous paper applied to a simplified hydrofoil. The present work extends the approach to Francis runners under RSI loading. In particular the travelling wave mode shapes of turbine runners are considered. Reasonable agreement with experimental results is obtained in parts of the operating range.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».