14685

14685

مطالعه تجربي و عددي ميكروتوربين آبي اگنيو

دكتري

مكانيك

ارديبهشت ماه 1394

ارديبهشت ماه 1394

دكتر محمد حسن شجاعي فرد

مكانيك

چكيده توربين آبي اگنيو يك ميكرو توربين جريان محوري است كه زاويه پره¬هاي چرخ آن قابليت تنظيم دارد. اين نوع توربين براي شرايط كاري هد كم و جريان محدود طراحي شده كه براي پتانسيل¬هاي آبي ميكرو موجود در كشور كاربرد دارد. در پژوهش حاضر، توربين اگنيو با اندازه قطر نوك پره 150 ميليمتر مورد آزمايش قرار گرفته و رفتار آن در گستره بارگذاري و مقادير مختلف دبي جريان بررسي شده است. با استفاده از داده¬هاي آزمايش، شرايط مرزي ورودي جهت انجام شبيه¬سازي عددي توربين اگنيو تعيين شده و نتايج تحليل عددي با داده¬هاي آزمايش اعتبارسنجي شده است. با توجه به عملكرد نامطلوب لوله مكش موجود و به منظور بهبود عملكرد توربين، طراحي مجدد آن در دستور كار قرار گرفته است. براي اين منظور، يك مسئله بهينه¬سازي چند هدفه تعريف شده كه هدف آن بيشينه كردن ضريب بازيافت فشار و كمينه كردن ضريب افت انرژي مي¬باشد و ارتفاع و زاويه لوله مكش به عنوان داده¬هاي طراحي در نظر گرفته مي¬شود. نتايج اين مسئله به كمك بهينه¬سازي جايگزين (SBO) و استفاده از الگوريتم ژنتيك NSGA-II بدست آمده و با در نظر گرفتن محدوديت¬هاي فيزيكي يك طرح از ميان پاسخ¬هاي جبهه پارتو انتخاب و ساخته شده است. نتايج آزمايش بر روي طرح بهينه شده بيانگر بهبود قابل توجه عملكرد لوله مكش و نيز راندمان توربين دارد. واژه‌هاي كليدي: ميكرو توربين آبي اگنيو، شبيه سازي عددي، روش بهينه¬سازي جايگزين، الگوريتم ژنتيك