Küçük Ölçekli Francis Türbini Tasarımı Ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Analizi
Abstract
Bu çalışmada, küçük ölçekli Francis türbini bileşenlerinin tasarımı ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri gerçekleştirilmiştir. Bovet yöntemi kullanılarak çark kanadı analitik ve ampirik bağıntılar ile tasarlanmıştır. Çark ve ayar kanadı merdiyenel profilleri ANSYS Bladegen V17.0’da oluşturulmuştur. Ağ yapısı ANSYS Turbogrid ile oluşturulmuştur. Salyangoz
ve emme borusu tasarımlarının geometrileri Solidworks 2013’de oluşturulmuştur. Türbin bileşenleri ve tüm türbin için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri k-ε türbülans modeli kullanılarak yapılmıştır. HAD analizleri kararlı çalışma şartları için gerçekleştirilmiştir. Analizlerin sonucunda basınç dağılımları ve akış hız çizgileri elde edilmiştir. Türbine ait elde edilen verim değeri incelenmiştir. Analitik yöntemler kullanılarak elde edilen verim ile HAD analiz sonuçlarındaki verim karşılaştırıldığında, %2 fark olduğu görülmüştür.
Keywords
References
- Ansys Inc. , (2013). CFX Solver Theory Guide. Release; 15: 79-90
- Bovet T. , (1963). Francis Tipi Bir Reaksiyon Türbininde Çark Kanadının Çizimi, Lozan Üniversitesi
- ESHA- European Small Hydropower Association, Guide on How to Develop a Small Hydropower Plant, (2004)
- Ergin A. , (1972) Su Makinaları Ders Notları, İTÜ Makina Fakültesi
- Haas R. , Hiebert M. , Hoatson E. , (2014). Francis Turbines, Fundamentals and Everything Else You Didn’t Know That You Wanted To Know, Colorado State University, CIVE 401
- Huang J. , Swiderski J. , Ji J. , Tung T. , Riley M. , (2006). Francis Turbine Upgrade for the Lushui Generating Station by Using Computational Fluid Dynamics - A Case Study
- Krivchenko G.I. , (1983). Hydraulic Machines: Turbines and Pumps
- Laín S. , García M., Quintero B. , Orrego S. , (2010). CFD Numerical simulations of Francis turbines
- Li J., WU Y., Liu S., Zhu Y, (2010). 3D Unsteady Turbulent Simulation of The Runaway Transient of The Francis Turbine
- Neopane P.H. , Dahlhaug G.O. , Thapa B. , (2007). Alternative Design of a Francis Turbine for Sand Laden Water