Small Scale Francis Turbine Design And Computational Fluid Dynamics Analyses
[ X ]
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this study, the design and numerical analysis of small scale Francis turbine components were performed. According to the Bovet method, analytical calculations of single blade were performed. Runner and wicket gate meridional profiles were created in ANSYS Bladegen V17.0. Grid models were created in ANSYS Turbogrid V17.0. The geometries of the spiral case and draft tube designs were created in Solidworks 2013. Computational fluid dynamics (CFD) analyzes for turbine components and turbine were performed in steady state with k-? turbulence model. As a result of the CFD analyses, pressure distributions and flow lines were obtained. The efficiency of the turbine was examined. When the efficiency in design and CFD analysis results were compared, it was seen that there was a difference of %2.
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. Salyangozve emme borusu tasarımlarının geometrileri Solidworks 2013’de oluşturulmuştur. Türbin bileşenleri ve tüm türbin için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri k-? 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.
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. Salyangozve emme borusu tasarımlarının geometrileri Solidworks 2013’de oluşturulmuştur. Türbin bileşenleri ve tüm türbin için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri k-? 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.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Francis Turbine, CFD, Turbomachinery, Turbine Design, Francis Türbini, HAD, Turbomakina, Türbin Tasarımı, Engineering
Kaynak
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
2-713
