Symulacja przeplywu i statyczna analiza struktury (FEA) turbiny promieniowej

Turbina jest najważniejszym elementem elektrowni wodnych, ponieważ ma wpływ na koszty oraz ogólną wydajność elektrowni. Dlatego też, aby projekt elektrowni wodnej był opłacalny, bardzo ważne jest przewidzenie zachowania hydraulicznego i wydajności turbin wodnych przed ich użyciem. Eksperymentalne podejście do przewidywania wydajności turbiny wodnej jest kosztowne i czasochłonne w porównaniu z podejściem CFD. Niniejsza praca badawcza opisuje warunki przepływu płynów i parametry przepływu w turbinie promieniowej w odniesieniu do każdej części turbiny. Warunki przepływu płynów i charakterystyka przepływu w turbinie są uzyskiwane poprzez symulację obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) przy pomocy oprogramowania ANSYS. Zachowanie przepływu obserwuje się wewnątrz turbiny przy różnych kątach łopatek kierujących i uzyskuje się maksymalną wydajność hydrauliczną dla wszystkich przypadków, a następnie dokonuje się porównania między wydajnością teoretyczną a eksperymentalną (CFD). Dla wszystkich różnych kątów łopatek kierujących weryfikuje się krzywe charakterystyczne. W każdym przypadku prędkość na wlocie zmienia się kolejno o 10 m/s, 7 m/s, 4 m/s. Symulację CFD przeprowadza się przy użyciu modelu K-ω(SST) i algorytmu SIMPLEC.