Numerična analiza toka tekočine v vtočnem bazenu vertikalnih črpalkŠkerlavaj, Aljaž (Avtor) Škerget, Leopold (Mentor) Ravnik, Jure (Komentor) turbulentni modelsimulacijanumerični izračuntalni vrtinecpovršinski vrtinecčrpalni bazenSASLESSSTkorekcija ukrivljenostisesanje zrakaNapovedovanje lokacije in intenzitete podvodnih in površinskih vrtincev je zelo pomembno v postopku načrtovanja vtočnih bazenov vertikalnih črpalk, kot na primer v nekaterih sistemih jedrskih elektrarn (v obratovalnih ali nezgodnih stanjih) ali v namakalnih sistemih. Močni podvodni ali površinski vrtinci so nezaželeni zaradi morebitne kavitacije, neenakomernega natoka vode na rotor in sesanja plavin ali zraka z vodne gladine, kar lahko poslabša delovanje črpalke ali celo povzroči njeno odpoved. Lokacijo in intenziteto vrtincev v črpalnih bazenih se navadno ugotavlja eksperimentalno na pomanjšanih modelih vtočnih bazenov. Ker je izdelava modelov in eksperimentalno testiranje drago, lahko pričakujemo, da bodo v prihodnosti numerični izračuni pomagali pri izvedbi eksperimentalnih testov ali pa jih celo nadomestili. V doktorski disertaciji smo testirali možnost napovedovanja toka tekočine v vtočnih bazenih z numeričnim izračunom. Na podlagi primerjave enofaznih numeričnih izračunov in eksperimentalnih podatkov smo iskali primeren turbulentni model za takšen tok tekočine. Primerjava je bila izvedena v treh korakih. V prvem delu doktorske disertacije smo obravnavali numerični izračun talnega vrtinca v vtočnem bazenu. V drugem delu disertacije smo izvedli numerični izračun površinskega vrtinca. Odkrili smo, da je najprimernejši turbulentni model za simulacijo talnega in tudi površinskega vrtinca model prilagodljivih skal velikosti (SAS) s korekcijo ukrivljenosti (CC). V drugem delu disertacije smo določali dolžino zračnega jedra površinskih vrtincev na osnovi predpostavke o Burgersovem tipu vrtinca. V tretjem delu disertacije smo uporabili model SAS-CC za numerični izračun laboratorijskega modela vtočnega bazena. Na podlagi primerjave z eksperimentalnimi rezultati glede oblike površinskih vrtincev in napovedanega sesanja zraka z vodne gladine smo potrdili, da je model SAS-CC primerna izbira za numerične izračune vtočnih bazenov. A. Škerlavaj]20112011-11-02 12:23:32Doktorska disertacija21186sl