Автоматизация проектирования геометрии конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины и подводной части зданий малых ГЭС

Автоматизация проектирования геометрии конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины и подводной части зданий малых ГЭС

Автор: Сухов, Степан Михайлович

Шифр специальности: 05.13.12

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2007

Место защиты: Нижний Новгород

Количество страниц: 147 с. ил.

Артикул: 3321657

Автор: Сухов, Степан Михайлович

Стоимость: 250 руб.

Автоматизация проектирования геометрии конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины и подводной части зданий малых ГЭС  Автоматизация проектирования геометрии конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины и подводной части зданий малых ГЭС 

В связи с устойчивым ростом энергопотребления, ухудшением экологической обстановки, ростом цен на все виды топлива, а также со сложностью выбора площадок для строительства крупных гидроузлов наблюдается возросший интерес к гидроэнергоресурсам малых рек и строительству малых гидроэлектростанций МГЭС. В работе предлагаются численные энергетические исследования роторной ортогональной гидротурбины РОТ, работающей в условиях двустороннего подвода и удаления водного потока. Для предложенной гидротурбины рассмотрены различные конструктивные решения подводной части здания МГЭС, обеспечивающее подачу воды на лопатки турбины с двух встречных направлений по раздельным смежным галереям. Основной целью работы является разработка системы автоматизированного проектирования РОТ для определения оптимальных параметров конструктивных элементов. В качестве метода исследования использовалось численное моделирование модели РОТ методом контрольного объема. В качестве габаритных размеров расчетной области принимались размеры лабораторной установки турбины, на которой производились лабораторные испытания к.


РОТ, работающей в системе разделенных встречных потоков и не имеющей аналогов в турбиностроении
разработанная математическая модель позволяет определить основные энергетические характеристики РОТ и тем самым запроектировать здание МГЭС. МГЭС с различной ориентацией водного потока по отношению к руслу реки. МГЭС с РОТ. Работа состоит из пяти глав. В первой главе проводится анализ состояния исследований по использованию роторных гидротурбин для малых 1ЭС. Описывается гидроэнергопотенциал рек, и в том числе малых, возможность его использования и необходимость в использовании именно этого источника энергии. Произведн анализ существующей номенклатуры гидротурбин для малых ГЭС с напорами 1,2 4,5 м. Использована идея ортогонального ротора, работающего в водном потоке, аналогичного ротору Дарье, работающего в воздушном потоке . Произведн анализ организации подачи потока воды на лопатки турбины, конструкции самих лопаток гидротурбины. В работе рассматриваются
принципиальные отличия водопроводящих путей традиционных турбин и роторной ортогональной турбины. Определены параметры, по которым исследуемая роторная ортогональная турбина охватывает зону в номенклатуре турбин других типов, не занятую областями применения этих турбин . Вторая глава исследует теоретические основы гидравлики потока при работе роторной ортогональной гидротурбины с двусторонним подводом воды. Описывается уравнение установившегося движения водного потока, которое использовалось при решении поставленной гидродинамической задачи. За основу принимались уравнения НавьсСтокса, которое транспортировалось для задачи с учетом образования водоворотных зон. Для замыкания уравнений НавьеСтокса необходимо определиться с видом турбулентности. В данной главе рассмотрены основные и часто используемые виды турбулентности водного потока. Так же рассматриваются и назначаются граничные условия для математической модели турбины. Решение уравнений НавьеСтокса осуществлялось методом контрольных объемов. В данной главе дается краткое описание этого метода расчета. Причем метод контрольного объема описывается для нестационарной задачи с подвижной сеткой. Третья глава описывает численное решение задач гидравлики водного потока для исследования гидротурбины при различных граничных условиях и режимах работы гидротурбины. Численное решение гидродинамической задачи производилось для двух случаев с неподвижными лопатками соответствует режиму работы РОТ с полной нагрузкой и с вращающимися лопатками. Описывается принцип создания расчетной области модели, с учетом исследования дискретизации сетки. Данные исследования использовались для определения оптимальных параметров конструктивных элементов гидротурбины. В данном разделе рассмотрены различные варианты очертания профиля лопатки гидротурбины, расположение лопаток на круговой оси РОТ, их количества, ширины, влияние изменения площадей
подводящих и отводящих галерей и сделан вывод о выборе оптимального его профиля. В четвертой главе осуществляется обсчет модели гидротурбины к. Н. Ю. УНИВЕРСИТЕТА. Эксперименты проводились при четырех уровнях напора, который был в пределах от 0, до 2,9 м. Показаны основные результаты по экспериментальным исследованиям. Делаются выводы при сравнении результатов опытных и расчетных исследований. В пятой главе разрабатываются конструктивные решения здания МГЭС при различных вариантах проточной части МГЭС. Предлагалось два варианта компоновки здания МГЭС, в первом варианте компоновка здания МГЭС руслового типа с движением водного потока по направлению речной долины продольная компоновка. Данная компоновка предпочтительна для рек с узким руслом. Вторая компоновка поперечная компоновка предполагает движение водного потока по галереям поперек речной долины. Данная компоновка предпочтительна для рек с широким руслом. Для двух вариантов компоновки приведены техникоэкономические показатели подсчитаны объемы бетона и металла агрегатной части здания МГЭС, а также стоимости основных строительных материалов при различной площади живого сечения лопаток турбины. Предлагается расчет конструкции микро ГЭС в двухмашинном варианте. В заключение работы сделаны основные выводы.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.184, запросов: 244