В режимах повышенной нагрузки гидротурбины часто возникают автоколебания, причиной которых является гидродинамическая неустойчивость кавитационной полости под рабочим колесом. Одним из наиболее распространенных способов борьбы с этими явлениями является впуск воздуха под рабочее колесо гидротурбины. Настоящая работа посвящена распространению программного комплекса CADRUN на случай расчета трехфазных течений «вода-пар-воздух» и исследованию с его помощью влияния впуска воздуха на автоколебания.

В ходе тестовых расчетов было установлено влияние силы тяжести и плотности воздуха на картину течения. Было исследовано влияние скорости и радиуса впуска воздуха на форму кавитационной каверны, амплитуду пульсаций и картину течения в отсасывающей трубе гидротурбины. Расчеты проводились на двух различных сетках: базовой и подробной, сгущенной в области впуска воздуха. Проведенные расчеты подтверждают, что впуск воздуха способен повысить давление в областях, где наблюдаются кавитационные явления, тем самым значительно снизить амплитуду автоколебаний. Результаты стационарных и нестационарных расчетов говорят о том, что при помощи впуска воздуха можно контролировать интенсивность кавитации.