Calibración de Modelos Turbulentos para el Estudio del Fenómeno de Desprendimiento de Vórtices en un Perfil Donaldson

Los requerimientos operacionales para la regulacion de produccion de energia en una central hidroelectrica han conducido a un incremento en la disponibilidad de las turbinas y a rangos de operacion mas amplios, esto implica su operacion a carga parcial lo que trae aparejado un incremento en los niveles de vibraciones dando lugar a la aparicion de fenomenos de interaccion de flujo-estructura, o FSI por sus siglas en idioma ingles (Fluid StructureInteraction) que pueden danar la maquina. Por esta causa, la interaccion fluido-estructura, entre el fenomeno de desprendimiento de vortices y los alabes de la maquina, se ha vuelto en estos dias un importante campo de investigacion de cara al diseno de maquinaria hidraulica. Dentro de las aplicaciones de diseno de maquinas la Dinamica de Fluidos Computacional o CFD por sus siglas en idioma ingles (Computational Fluid Dynamic) ha tomado gran importancia el modelado de flujos turbulentos mediante modelos para la turbulencia. Su consiguiente validacion/calibracion para el estudio de este fenomeno es algo comun hoy en dia. Dentro de paquetes de software CFD comerciales existen varios modelos con numerosos coeficientes de ajuste que en general no estan lo suficientemente calibrados. Se estudia en este trabajo la calibracion de estos coeficientes en dos modelos turbulentos con el objeto de ajustar mejor los valores de la frecuencia de desprendimiento de vortices en un perfil Donaldson usando CFD. Se compararon los resultados obtenidos contra los resultados experimentales medidos en un tunel hidraulico y los resultados numericos obtenidos en un trabajo previo, en el que se estudio el efecto de la capa limite en el desprendimiento de vortices de un perfil de este tipo con varios modelos turbulentos donde se usaron los valores por defecto de los coeficientes de ajuste.