EVALUATION OF THE HARMONIC TIME SPECTRAL METHOD (TSM) FOR TURBOMACHINERY AERODYNAMICS

This work presents an evaluation of the Time-Spectral Method (TSM) applied to periodic unsteady flows of increasing complexity. The study first considers the canonical case of flow around a circular cylinder, used to analyze the Von Kármán vortex street, and is then extended to the CME2 single-stage axial compressor, representative of industrial applications. The method is employed to investigate rotor–stator interactions and wake-passing phenomena, and results are compared with Unsteady RANS (U-RANS) simulations in terms of accuracy and computational efficiency. The findings highlight the sensitivity of the method to numerical parameters and discuss its potential and limitations in the simulation of periodic unsteady flows.

Questo lavoro presenta una valutazione del metodo Time-Spectral (TSM) applicato a flussi periodici non stazionari di complessità crescente. Lo studio considera inizialmente il caso del flusso attorno a un cilindro circolare, per l’analisi della scia vorticosa di Von Kármán, per poi estendersi al compressore assiale monostadio CME2, rappresentativo di applicazioni industriali. Il metodo è impiegato per analizzare le interazioni rotore-statore e i fenomeni di passaggio di scia, e i risultati sono confrontati con simulazioni Unsteady RANS (U-RANS) in termini di accuratezza ed efficienza computazionale. I risultati evidenziano la sensibilità del metodo ai parametri numerici e ne discutono le potenzialità e le criticità nell’ambito della simulazione di flussi periodici non stazionari.