Evolution of the wake in a turbine blade passage

The aim of this paper is an experimental analysis of an unsteady flow field in the blade channel where the unsteadiness was generated by the rotating wheel of cylindrical rods. The measurements were performed with the use of hot-wire technique and double X-wire probe. The application of phase averaging allowed one to reproduce wake motion, which was possible through determination of velocity and turbulence intensity distributions. The role of different mechanisms of wake deformation is discussed. It was also shown that the production of turbulent kinetic energy occurs when the principal stresses within the wake interact with the mean strain.

W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnej analizy niestacjonarnego przepływu przez kanał łopatkowy turbiny, dla którego to przypadku zaburzenia generowane były na wlocie do kanału przez wirujący wieniec prętów cylindrycznych. Pomiary zostały przeprowadzone przy wykorzystaniu dwuwłókowej sondy termoanemometrycznej typu X dla gęstej siatki pomiarowej. Zastosowanie metody uśredniania fazowego pozwoliło na odtworzenie ruchu śladu i analizę jego deformacji w przepływie przez palisadę w kolejnych chwilach czasu. W artykule podjęto dyskusję roli różnych mechanizmów odpowiedzialnych za deformację śladu, wskazując na dominującą rolę konwekcji. Wykazano, że za wzrost energii kinetycznej turbulencji w śladzie odpowiedzialna jest produkcja energii kinetycznej turbulencji będąca efektem oddziaływania naprężeń turbulentnych w śladzie z silnym gradientem prędkości w kanale międzyłopatkowym.