L'objectif du présent mémoire est de clarifier l'influence qu'ont sur la solution divers paramètres de calcul couramment utilisés en mécanique des fluides numérique, dans le but d'améliorer la prédiction de l'écoulement dans les aspirateurs de turbines hydrauliques. Pour y arriver, la résolution eulérienne des équations de Navier-Stokes est faite par une approche RAXS à l'aide du logiciel commercial ANSYS CFX. Pour les trois cas tests sélectionnés, la turbulence est modélisée à l'aide des modèles à deux équations k — ϵ ou SST.
Les résultats principaux font ressortir très clairement l'impact de la composante radiale de la vitesse ainsi que des quantités turbulentes imposées sur la frontière amont du domaine de calcul. On remarque aussi que l'extension ajoutée en aval du domaine d'intérêt peut quant à elle faire varier de façon significative la pression statique dans la dernière portion de la géométrie et ainsi influencer le coefficient de récupération mesuré. Finalement les deux modèles de turbulence utilisés sont eux aussi susceptibles d'influencer le développement de l'écoulement.
This thesis sets its main goal in clarifying the influence on the computed solution of various simulation parameters commonly used in computational fluid dynamics in order to improve the flow prédiction in hydraulic turbines draft tubes. To do so. the eulerian resolution of the Reynolds-averaged Navier-Stokes équations coupled with the use of two-equations k—ϵ or SST turbulence models is conducted in three différent test cases using the commercial code ANSYS CFX.
The main resuit s very clearly show the impact of the radial component of the inlet velocity as well as that of the turbulence parameters imposed on the calculation domaines upstream boundary. It is also noted tha t the downstream extension added to the actual geometry can cause a significant variation in the static pressure inside the last portion of the domain thus modifying the calculated pressure recovery factor. Finally, using one or the other turbulence model considered in this study can also affect the flow behaviour.