Highly Efficient Euler-Euler Approach For Condensing Steam Flows In Turbomachines
Notice bibliographique
Résumé
In steam turbines, insight into the aero-thermal interactions within the complex transient 3D multi-phase flow must be gained for effective optimization. This goal can be achieved by means of efficient and fast computational techniques capable of accounting for the appearing challenging phenomena like real gas effects and non-equilibrium condensation. To this aim, we present a density-based CFD solver library for condensing wet-steam flows implemented in the OpenFOAM CFD framework. The multi-phase flow is solved by means of two efficient mono-dispersed Euler-Euler models. Here, the numerical fluxes are computed by the AUSM+ scheme with a 2ndorder MUSCL reconstruction. For the presented steady state calculations, an explicit local time stepping with a 4th order Runge-Kuttaschemeis used. The non-equilibrium condensation effects are modelled based on the classical theory of droplet nucleation and droplet growth. For highly efficient and accurate computations, the thermodynamic properties of steam and water are obtained by means of the Spline Based Table Lookup(SBTL)method. This tabulation approach is optimized for the presented density-based solution methods and the potential is revealed comparing to Young's virial state equation. Surface tension, molecular viscosity and thermal conductivity coefficient are computed based on the IAPWS formulation. Quasi 3D (q3D) results of the Euler equations are shown for three different Laval-nozzle test cases compared to measurements. The computational speed of the different models and state equations is evaluated, where the source-term model in combination with SBTL shows best performance. On this basis, further laminar and turbulent q3D and 3D results are presented for the Moore nozzle test case B. Here, the agreement between numerical predictions and experiments is improved, because the calculations do account for boundary layer effects which are present in the experimental configuration. These developments represent the first steps towards high performance, high-fidelity simulations of condensing steam flows in low pressure turbines by means of large eddy simulations.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 ».