Perspectiva histórica de la simulación numérica del flujo en máquinas hidráulicas

Abstract

[ES] En este artículo se hace un breve repaso de la evolución que ha sufrido la simulación del flujo en máquinas hidráulicas en las últimas décadas. Desde el inicio del empleo de técnicas numéricas para analizar el comportamiento del flujo en estas máquinas a principios de los años 70 del siglo pasado hasta la actualidad se han sucedido un buen número de mejoras y cambios en los paradigmas de las simulaciones que han permitido conseguir importantes progresos en el conocimiento y en el diseño de este tipo de turbomaquinaria. Se repasan los importantes cambios metodológicos experimentados desde entonces, incluyendo grados de aproximación (modelos de turbulencia y escalas resueltas), objetivos de las simulaciones planteadas, capacidades de cálculo y carga computacional de los modelos, haciendo especial hincapié en el estado actual del arte. Se concluye avanzando sobre futuros retos y reflexionando el papel que las técnicas numéricas han de tener en el diseño y análisis de las turbomáquinas hidráulicas en los próximos años.

[EN] This article presents a brief review of the historical evolution of the numerical flow simulations for hydraulic machinery in the last decades. From the early beginning in the use of numerical techniques to analyze the behavior of the flow in these kind of machines, back to the early 70s, until nowadays, a lot of improvements and modifications in the strategies have allowed to reach important progress towards the better knowledge and design of these turbomachines. The most relevant methodological changes experienced along the years, including the approximation degree (turbulent models and solved scales), main goals of the different approaches, calculation capabilities and model computational loads, are all explained. Special focus is made on the state-of-the art in all these features. The final part of the article shows future challenges and depicts a possible understanding on the different options that may occur in the use of numerical techniques to study the flow in hydraulic turboma turbomachines.