Some numerical recommendations for cavitation simulations of cross-flowhydrokinetic turbines
Notice bibliographique
Résumé
Cavitation has detrimental effects on the hydrodynamic and structural performances of hydraulic machines including tidal current turbines and river hydrokinetic turbines.To-date, cavitation studies investigating the inception conditions and the impact of cavitation on these technologies are still very scarce and need further effort.The associated inception and development mechanisms, and how they exactly affect the turbines' performance are largely unknown.This work presents a numerical validation of attached cavitation using Star-CCM+ and CFX finite volume softwares.Cavitation is often modeled with the use of an interface capturing method such as the volume of fluid approach in numerical simulations.This interface capturing method coupled with a cavitation model is widely used in commercial softwares.The two different cavitation models offered in Star-CCM+ and CFX are the full Rayleigh-Plesset and a simplified version called the Schnerr-Sauer model.The present paper aims to clarify and identify the differences between both models used in situations where an hydrofoil is oscillating and experiencing unsteady hydrodynamics as it would in a cross-flow turbine.The numerical results are compared and validated to a previous experimental work on a modified NACA 009 truncated profile for various Reynolds and cavitation numbers.The cavitation length, the pressure coefficient distribution and the hydrodynamic force coefficients are compared to the experimental data.A second comparison is made with another experimental work that investigated an oscillating NACA 16-012 in cavitating conditions.This second experimental work is more representative of the unsteady hydrodynamics experienced by the cross-flow turbine blades throughout a cycle.The present paper discusses the numerical recommendations on the spatial and temporal discretizations as well as the software's convergence criteria.These recommendations will be used in future works for simulating hydrokinetic turbines in tidal currents and rivers under cavitating conditions to determine efficient ways to prevent cavitation or mitigate its negative impact.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».