Resum:
L'alta implementació de la sobrealimentació està propiciant un enorme avanç en la comprensió del flux intern en turbomàquines. La mecànica de fluids computacional (CFD) és una de les eines que poden aplicar-se per a contribuir a l'anàlisi dels fenòmens fluid-dinàmics en la turbina. L'objectiu de la present tesi és el desenvolupament d'una metodologia per a realitzar simulacions de turbomaquinària radial, optimitzant els recursos computacionals disponibles. Aquesta metodologia s'empra per a caracteritzar una turbina amb un estator amb àleps en condicions de flux estacionari i polsant.

S'ha dedicat prou esforç a l'optimització de la configuració del cas per a aconseguir maximitzar la precisió que es pot esbrinar amb un cert cost computacional. Respecte a la grandària de la malla, s'ha proposat un anàlisi local d'independència de malla a mena de procediment per a optimitzar la distribució de les cel·les al domini, permetent l'ús d'un mallatge més fi on siga més eficient. D'especial importància en simulacions de turbomaquinària és la influència del mètode elegit per al moviment del rotor. En aquesta tesi s'han comparat dos models: multiple reference frame i sliding mesh. Les diferències encontrades entre ambdós són significatives principalment en condicions fora de disseny. Els resultats obtinguts per a flux estacionari s'han validat front a mesures adquirides a un banc d'assajos.

El modelatge d'una turbina, ja siga instal·lada a un banc d'assajos o en un motor, requereix el càlcul del flux intern dels conductes que composen el sistema. Els quals poden ser calculats emprant aproximacions unidimensionals (1D) cosa que redueix el cost computacional. Per aquesta raó, s'han desenvolupat dues condicions de contorn per al seu ús en CFD. La primera d'elles permet realitzar càlculs acoblats 1D-3D, mitjançant la transferència de les variables fluïdes a través de la frontera entre els dos dominis. En la segona se presenta una nova formulació per a una condició de contorn anecoica que funciona de manera autònoma.

Per últim, la turbina s'ha simulat en condicions polsants similars a les que apareixen en motor. D'aquesta manera s'analitzen els efectes polsants per separat en cada component de la turbina i se comparen amb els resultats de simulacions estacionàries equivalents, amb l'objectiu d'avaluar la seua quasi-estacionareitat. La informació obtinguda de les simulacions permet contribuir al modelatge de motors mitjançant el desenvolupament d'un nou model de turbina per a emprar-lo en codis 1D.