Numerische Simulation der Strömung in Peltonturbinen

In der vorliegenden Arbeit wird ein numerisches Verfahren zur Simulation der Strömung in Peltonturbinen vorgestellt. Hierzu wurde der am Lehrstuhl für Fluidmechanik der TUM entwickelte CFD-Code Solver3D mit den für die Bearbeitung der Problemstellung benötigten Modellen erweitert. Nach einer umfassenden Validierung wird die Strömung durch eine Peltonturbine, für die Messergebnisse vorliegen, betrachtet. Hierbei wird zuerst die Düsenströmung mit und ohne vorgeschaltetem Rohrkrümmer untersucht. Die durch den Krümmer induzierten Sekundärströmungen und deren Einfluss auf die Form des Freistrahls lassen sich trotz noch bestehender Unsicherheiten in der Turbulenzmodellierung gut wiedergeben. Bei der anschließenden Untersuchung der Becherströmung werden einerseits die Fähigkeit der verwendeten Verfahren die Strömungsphänomene in Peltonlaufrädern richtig wiederzugeben und andererseits auch die Grenzen der verwendeten Modelle aufgezeigt.