4562

06 - 345 مكانيك

تحليل و بهينه سازي توربين جريان متقاطع

كارشناسي

مكانيك

1392

شهرام درخشان هوره

رضا جلالي

در مطالعه حاضر توربين جريان متقاطع نصب شده در نيروگاه دره تخت ازنا مورد بررسي قرار گرفته است. اين نيروگاه با دبي 840 ليتر بر ثانيه و 50 متر ارتفاع، در سرعت دوراني 600 دور بر دقيقه, تنها 198 كيلووات برق توليد مي كند. در اين پايان نامه با بررسي عددي رفتار ديناميكي سيال, مشكلات طراحي توربين مورد نظر, شناسايي و در نهايت راه حل هايي براي افزايش بازده و بهبود عملكرد آن ارائه شده است.[20] براي ملاحظه دلايل افت عملكرد، جريان عبوري از توربين با استفاده از نرم افزار تجاري Ansys/CFX شبيه سازي گرديد. هندسه مدل شده، شامل چرخ، نازل همراه با پره راهنما, محفظه و شفت مي باشد. برخي از نقاط شبيه سازي شده با استفاده از داده هاي توربين واقعي اعتبار سنجي شدند. براي مدل كردن چرخش بين صفحات چرخ, محفظه و نازل از مدل چرخ يخ زده استفاده شده است. جريان به صورت سه بعدي و گذرا حل شده است. در بخش نتايج پارامترهاي تاثيرگذار بر عملكرد توربين مانند زاويه حمله مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت با اصلاح توربين بازده آن از 64.56درصد به 68.34 درصد افزايش يافته است. به عبارت ديگر بازده توربين جريان متقاطع نيروگاه ازنا حدود 4 درصد افزايش داده شد. موضوع اصلي اين پروژه در واقع بررسي نيروها و گشتاور هاي وارد بر شفت توربين مي باشد؛ قبل از بهينه سازي شفت، عمر كمي در حدود 236800 سيكل داشت كه اين عمر پس از بهينه سازي به ميزان قابل توجه 7252000 سيكل افزايش يافت. به عبارت ديگر عمر شفت حدود 30 برابر شده كه اين ميزان بسيار مناسب است.

توربين جريان متقاطع , توربين آبي ميشل بانكي , شبيه سازي عددي , نيروگاه آبي كوچك , نيروگاه آبي ازنا