دوره 17، شماره 12 - ( 12-1396 )                   جلد 17 شماره 12 صفحات 381-373 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1396.17.12.11.3

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mirghavami M, Sotoude H, Chini S F, riasi A. Hydrodynamic Design and Numerical Simulation of a Very Low Head Axial Turbine (VLH). Modares Mechanical Engineering 2018; 17 (12) :373-381
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-36-fa.html
میرقوامی محمد، ستوده هادی، چینی سید فرشید، ریاسی علیرضا. طراحی هیدرودینامیکی و شبیه‌سازی عددی توربین محوری با ارتفاع بسیار کم. مهندسی مکانیک مدرس. 1396; 17 (12) :373-381

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-36-fa.html

طراحی هیدرودینامیکی و شبیه‌سازی عددی توربین محوری با ارتفاع بسیار کم
محمد میرقوامی1 ، هادی ستوده2 ، سید فرشید چینی3 ، علیرضا ریاسی* 4
1- دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران
2- دانشکده مکانیک دانشگاه تهران
3- استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران
4- دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران
چکیده:   (4153 مشاهده)
یکی از روش‌های جدید بهره‌برداری از انرژی آبی در رودخانه‌ها و کانال‌ها استفاده از نیروگاه‌های کوچک مجهز به توربین‌های محوری با ارتفاع بسیار کم می‌باشد. در این پژوهش روند طراحی و شبیه‌سازی عددی توربین با ارتفاع بسیار کم با توجه به اطلاعات نمونه ساخته‌شده، ارائه شده است. توربین صنعتی مورد مطالعه قادر به تولید توان450 کیلووات در ارتفاع 2.6 متر است. برای تولید هندسه توربین، کد محاسباتی با استفاده از ترکیب نرم‌افزارهای متلب و ایکس‌فویل توسعه داده شده‌ است. در روند حل، طراحی هیدرودینامیکی اولیه با توجه به معادله اویلر برای چرخ‌های آبی انجام شده ‌است. در ادامه با توجه به روش کلاسیک طراحی توربوماشین‌های محوری و انتخاب هیدروفویل با ضریب برآی مناسب، اطلاعات نهایی هندسی برای مقاطع پره چرخ به‌دست آمده ‌است. پس از انتقال هندسه و ایجاد شبکه‌بندی ساختاریافته در توربوگرید برای گسسته‌سازی معادلات حاکم، شبیه‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار سی‌اف‌ایکس انجام شده ‌است. نتایج شبیه‌سازی برای مجموعه توربین شامل چرخ و پره‌های راهنما در بازشدگی‌های مختلف پره‌های چرخ ارائه شده‌اند. همچنین نتایج مربوط به امکان وقوع کاویتاسیون در بازشدگی‌ها و دبی‌های مختلف بررسی شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که استفاده از روش طراحی ارائه‌شده، راندمان هیدرولیکی را برای نقطه کاری در بازشدگی مبنای طراحی پره‌های چرخ به میزان حدود 89 درصد رسانده ‌است. از نظر کاویتاسیون، توربین طراحی‌شده تنها در دبی‌های بالای خارج از نقطه طراحی و در بازشدگی‌های مثبت پره‌های چرخ دچار کاویتاسیون لبه ورودی می‌شود و در نقطه طراحی مشکل کاویتاسیون وجود ندارد.
واژه‌های کلیدی: توربین آبی، ارتفاع بسیار کم، هیدروفویل، راندمان هیدرولیکی، کاویتاسیون
متن کامل [PDF 1683 kb]   (5681 دریافت)    
نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل | موضوع مقاله: ماشینهای سیالاتی
دریافت: 1396/6/19 | پذیرش: 1396/9/9 | انتشار: 1396/9/24
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.