Banki Türbini Verimlilik Artışı için Tasarım Parametrelerinin Sayısal ve Deneysel Olarak İncelenmesi
Öz
Bu çalışmada, Banki hidrolik türbininin verimini artırmak için türbin kanat sayısını optimize edip yeni çark modeli oluşturmak amaçlanmıştır. Debi ve düşü değerleri bilinen türbinin tasarım değerleri analitik yollarla hesaplanmıştır. Kanat sayısı için literatürde kabul gören bir analitik yol bulunmamaktadır. 7 farklı kanat sayısı denenerek bu çarkın sayısal analizi ANSYS CFX yazılımıyla gerçekleştirilmiş ve analiz sonucu değerlerinden en yüksek verime sahip olan 30 kanatlı çark imal edilmiştir. 0,2 m3 debi ve 65 metre düşü değerleri baz alınarak oluşturulan türbin modelinin sayısal çalışması deneysel testler ile doğrulanmıştır. Sayısal ve deneysel çalışmalar 30 kanatlı türbin için farklı debilerde verimi bulmak için tekrarlanmıştır. Türbin deneysel testlerde %74,91, HAD analizleri sonucunda %76,85 maksimum verim değerine ulaşmıştır. Bu sonuçlarla sayısal ve deneysel test sonuçlarının uyum içinde olduğu ve maksimum verim değerinin belli debi aralığında gerçekleştiği görülmüştür. Önerilen sayısal analiz yöntemiyle en yüksek verimi veren kanat sayısı farklı modelleri imal etmeye gerek kalmadan belirlenebilir.
Anahtar Kelimeler
Banki türbin tasarımı, Banki CFD analizi, Banki türbin verimi, Banki deneysel testler
Kaynakça
- J. D. Andrade, C. Curiel, F. Kenyery, O. Aguilon, A. Vasquezand, M. Asuaje, “Numerical Investigation of the Internal Flow in a Banki Turbine”. International Journal of Rotating Machinery, vol. 2011, 2011, doi:10.1155/2011/841214.
- A. N. Bilal, “Design of High Efficiency Cross-Flow Turbine for Hydro-PowerPlant,” International Journal of Engineering and Advanced Technology, vol. 2, no 3, pp. 308-311, 2013.
- M. Patel, N. Oza, and K. Patel, “Computational Fluid Dynamic Analysis of Cross Flow Turbine,” International Journal of InnovativeResearch in Science Engineering and Technology, vol. 5, no 9, 2016, DOI:10.15680/IJIRSET.2016.0509059.
- M. San and N. Nyi, “Design of Cross Flow Turbine and Analysis of Runner's Dimensions on Various Head and Flow Rate,” International Journal of Scientific and Research Publications, vol 8, no 8, pp. 586-592, 2018, DOI: 10.29322/IJSRP.8.8.2018.p8076.
- A. Dragomirescu and M. Schiaua, “Experimental and numerical investigation of a Banki turbine operating far away from design point,” Sustainable Solutions for Energy and Environment, EENVIRO 2016, Bucharest, Romania, 26-28 October 2016.
- V. Sammartano, C. Arico, A. Carravetta, O. Fecarottaand T. Tucciarelli, “Banki-Michell Optimal Design by Computational Fluid Dynamics Testing and Hydrodynamic Analysis,” Energies 2013, 6, 2362-2385, doi:10.3390/en6052362.
- R. Adhikari and D. Wood, “The Design of High Efficiency Cross flow Hydro Turbines: A Review and Extension”, Energies, vol. 11, no. 2, 2018, https://doi.org/10.3390 /en11020267.
- S. Sirojuddin, L. K. Wardhana and A. Kholil, “Investigation of the draft tube variations against the first stage and the second stage flow of banki turbine”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 1098, 062077, 2021, doi:10.1088/1757899X/1098/6/062077.
- TS EN ISO/IEC 17025, Deney ve kalibrasyon laboratuvarlarının yeterliliği için genel şartlar, TSE, 2017.
- İ. Çallı, Uygulamalı Hidrolik Makineler, Ankara, Seçkin Yayınevi, 3. Baskı, 2017.
