اعتبار سنجی الگوریتم طراحی و مدلسازی چرخ توربین های محوری با ارتفاع بسیار کم

توربین های آبی محوری با ارتفاع بسیار کم، با استفاده از هندسه اصلاح شده چرخ کاپلان در ظرفیتهای آبی کوچک می توانند بین 100 تا 500 کیلووات انرژی استحصال کنند. در این مقاله الگوریتمی برای طراحی چرخ این توربین ها با استفاده از روش طراحی توربو ماشین های محوری از طریق تعیین طول وتر و زاویه نصب هیدروفویل در هر مقطع پره چرخ معرفی می شود. هدف این پژوهش، صحت سنجی برنامه تولید هند سه با استفاده از نرم افزارهای متلب و ایکس فویل و شبیه سازی عددی چرخ توربین های طراحی شده با استفاده از انسیس توربوگرید و مدل توربولانسی اس اس تی در سی اف ایکس است. نتایج به دست آمده در نقطه طراحی برای 4 نمونه صنعتی از توربین با ارتفاع بسیار کم نشان می دهد که مقادیر بازده هیدرولیکی توربین های طراحی شده با الگوریتم عددی ارایه شده دارای خطایی کمتر از 5 در صد است. همچنین با توجه به مدل سازی دوفاز همگن برای بررسی کاویتاسیون احتمالی، مشخص شد که در نقطه طراحی توربین های طراحی ش ده کاویتاسیون رخ نمی دهد و کمینه فشار روی پره در فاصله بیشتر از 20 کیلوپاسکال از فشار بخار قرار دارد.

کلیدواژه ها:

توربین محوری ، ارتفاع بسیار کم ، هیدرو فویل ، راندمان هیدرولیکی ، دینامیک سیالات محاسباتی