МОДЕРНІЗАЦІЯ РОБОЧОГО КОЛЕСА ВИСОКОНАПІРНОЇ ГІДРОТУРБІНИ НА ЗАДАНІ ПАРАМЕТРИ
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Розглянута задача модернізації робочого колеса високонапірної радіально-осьової гідротурбіни на задані параметри. Модернізоване робоче колесо повинно відповідати сучасним вимогам по рівню ККД та кавітації. За допомогою пакета прикладних програм розроблено лопатеву систему робочого колеса на прийняті параметри оптимального режиму з високими енергокавітаційними показниками. Представлено результати розрахункового аналізу параметрів потоку в проточній частині високонапірної гідротурбіни РО310 підвищеної швидкохідності. Постійно зростаючі вимоги до підвищення енергетичних якостей гідротурбін зумовлюють необхідність удосконалення методів, що дають змогу прогнозувати й оптимізувати енергетичні характеристики проточної частини. Підвищення енергокавітаційних показників гідротурбін висуває завдання подальшого розвитку методу математичного моделювання робочого процесу. Застосування чисельного експерименту на основі математичної моделі робочого процесу є ефективним засобом пошуку раціональних варіантів як ново проектованих, так і модифікованих елементів проточної частини гідротурбін. Необхідною складовою частиною проектування проточної частини є вибір низки геометричних параметрів робочого колеса (меридіональні обриси порожнини, вхідних і вихідних кромок лопаті та ін.), правильність якого істотно впливає на енергетичні показники. Під час вибору геометричних параметрів робочого колеса орієнтуються, як правило, на дослідні дані, отримані для гідротурбін залежно від швидкохідності. Такий підхід не забезпечує належного узгодження геометричних параметрів робочого колеса, наслідком чого часто є як розбіжність розрахункового режиму з оптимальним, так і недостатньо високий рівень енергетичних показників.
Блок інформації про статтю
Посилання
Myronov K., Dmytriienko O., Basova Y., Rezvaya K., Vorontsov S. Improving the Energy Performance of a High-Head Francis Turbine. Lecture Notes in Networks and Systems. 2023, vol. 762, pp. 66–77. doi: 10.1007/978-3-031-40628-7_5
Eschenauer H., Koski J., Osyczka A. Multicriteria Design Optimization: Procedures and Applications. Berlin, Springer Publ., 1990. 509 p.
Henau V, Sabourin M., Labrecque Y., Papillon B. Hydraulic turbine design: Will CFD replace model testing? Proc. of the 1997 International Conference on Hydropower. Part 2 (of 3) (5–8 August 1997, Atlanta, GA, USA). Vol. 2. New York, ASCE, 1997, pp. 1218–1227.
Ruprecht A., Maihöfer M., Heitele M., Helmrich T. Massively parallel computation of the flow in hydro turbines. Proc. of the Hydraulic Machinery and Systems 21st IAHR Symposium (9–12 September 2002, Lausanne). 2002, pp. 1–8.
Schilling R., Thum S. Optimization of Hydraulic Machinery Bladings by Multilevel CFD-Technique. International Journal of Rotating Machinery. 2005, vol. 2005, article ID 637194, 7 p. doi: 10.1155/IJRM.2005.161
Bjarne B., Knutzen S. D. Numerical computation of the pump turbine characteristics. Proc. of the Hydraulic Machinery and Systems 21st IAHR Symposium (9–12 September 2002, Lausanne). 2002, pp. 33–39.
Brekke H. A review on turbine design. Proc. of the Hydraulic Machinery and Systems 21st IAHR Symposium (9–12 September 2002, Lausanne). 2002, pp. 125–130.
Barlit V. V., Mironov K. A., Vlasenko A. V., Jakovleva L. K. Raschet i proektirovanie protochnoy chasti reaktivnykh gidroturbin na osnove chislennogo modelirovaniya rabochego protsessa [Calculation and design of the flow parts of jet turbines based on numerical simulation of the workflow]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2008. 216 p.
Mironov K. A., Yakovleva L. K., Gulakhmadov A. A. Sovershenstvovanie protochnykh chastey radial'no-osevykh gidroturbin [Improvement of flow parts of Francis hydraulic turbines]. Visnyk Nats. tekhn. un-ta "KhPI". Seriya: Enerhetychni i teplotekhnichni protsesy i ustatkuvannya [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Energy and heat engineering processes and equipment]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2014, no. 1, pp. 146–151.
Kolychev V. A., Tyn'janova I. I., Mironov K. A. Modelirovanie energeticheskikh kharakteristik gidroturbin na nachal'nom etape proektirovaniya [Modeling the energy characteristics of hydroturbines at the initial design stage]. Vostochno-evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy. 2010, vol. 43, no. 1/6, pp. 27–38.
Myronov K. A., Dmytriyenko O. V., Myronov V. K. Vplyv heometrychnykh parametriv robochoho kolesa na enerhetychni pokaznyky radial'no-os'ovoyi hidroturbiny [Influence of geometrical parameters the runner on energy performance a fransic turbine]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2021, no. 2, pp. 64–72.