Кафедри

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393

Переглянути

Фільтри

2013 - 201932020 - 20243

Налаштування

Містить файли: ТакКлючові слова: search.filters.subject.hydraulic turbine

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 6 з 6
  • Ескіз
    Документ
    Numerical study of flow parameters in the high-head francis turbine
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Krupa, Yevhenii; Demchuk, Roman
    The scientific exploration of numerical computation regarding spatial flow within hydraulic machinery components is examined. A survey of contemporary software systems is conducted, and the benefits of their utilization over experimental studies are evaluated. It is indicated that the optimal approach involves a blend of experimental investigations and numerical simulation. This methodology facilitates the validation of simulation outcomes under real-world conditions and iteratively enhances the model based on acquired data. A review of the widely utilized Ansys software program is provided, emphasizing its pivotal features and capabilities for analyzing flow components of hydraulic turbines. An algorithm for computing flow parameters in hydraulic turbines using the Ansys software suite is outlined. The subject of this study is the high-head Francis hydraulic turbine Fr 500. The turbine's geometry was constructed employing a sector-based approach. This technique allows for significant simplification of calculations within the computational fluid dynamics framework, thereby reducing computational workload while preserving result accuracy. In selecting mathematical and turbulence models, a comprehensive analysis of the problem was undertaken, identifying models most suitable for the specific situation to ensure dependable numerical simulation outcomes. For spatial flow calculations in the turbine's flow component, the standard k-ε turbulence model was adopted. Considerable attention was devoted to mesh generation, as mesh quality strongly influences result accuracy and reliability. An unstructured mesh comprising tetrahedral-shaped cells was employed for discretizing the flow component, with local mesh refinement at the edges of the runner blades and guide vanes. As a result of numerical computations, the values of primary flow parameters for the design operating mode were determined. A visualization of the flow within the flow component is provided, alongside the assessment of hydraulic losses and turbine efficiency. The efficiency values obtained differ from corresponding experimental values by no more than 1 %. A thorough examination of the flow structure within the flow path was conducted, yielding recommendations for adjusting the blade angle β1 to reduce inlet impact losses.
  • Ескіз
    Документ
    Модернізація робочого колеса високонапірної гідротурбіни на задні параметри
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Миронов, Костянтин Анатолійович; Дмитрієнко, Ольга Вячеславівна; Ярошенко, Микола Андрійович
    Розглянута задача модернізації робочого колеса високонапірної радіально-осьової гідротурбіни на задані параметри. Модернізоване робоче колесо повинно відповідати сучасним вимогам по рівню ККД та кавітації. За допомогою пакета прикладних програм розроблено лопатеву систему робочого колеса на прийняті параметри оптимального режиму з високими енергокавітаційними показниками. Представлено результати розрахункового аналізу параметрів потоку в проточній частині високонапірної гідротурбіни РО310 підвищеної швидкохідності. Постійно зростаючі вимоги до підвищення енергетичних якостей гідротурбін зумовлюють необхідність удосконалення методів, що дають змогу прогнозувати й оптимізувати енергетичні характеристики проточної частини. Підвищення енергокавітаційних показників гідротурбін висуває завдання подальшого розвитку методу математичного моделювання робочого процесу. Застосування чисельного експерименту на основі математичної моделі робочого процесу є ефективним засобом пошуку раціональних варіантів як ново проектованих, так і модифікованих елементів проточної частини гідротурбін. Необхідною складовою частиною проектування проточної частини є вибір низки геометричних параметрів робочого колеса (меридіональні обриси порожнини, вхідних і вихідних кромок лопаті та ін.), правильність якого істотно впливає на енергетичні показники. Під час вибору геометричних параметрів робочого колеса орієнтуються, як правило, на дослідні дані, отримані для гідротурбін залежно від швидкохідності. Такий підхід не забезпечує належного узгодження геометричних параметрів робочого колеса, наслідком чого часто є як розбіжність розрахункового режиму з оптимальним, так і недостатньо високий рівень енергетичних показників.
  • Ескіз
    Документ
    Comparative analysis of software systems for hydraulic turbine flow simulation
    (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Krupa, Y. S.; Demchuk, R. M.; Volobuiev, A. V.; Kis, S. L.
    A comprehensive review of modern software complexes used for calculating spatial flow in hydraulic turbine flow parts was conducted. The widely used software system, Ansys, was analyzed. An overview of Ansys was provided, including its history, popularity within the CFD community, key features, and capabilities for analyzing the flow parts of hydraulic turbines. The preprocessing tools, solver parameters, post-processing functions, and visualization capabilities of Ansys were described. The advantages and limitations of using Ansys for calculating spatial flow in hydraulic turbine flow parts were analyzed. The open-source CFD software complex, OpenFOAM, was discussed. The main functions and capabilities of the OpenFOAM program were described. Information about solver libraries, meshing capabilities, advantages, and limitations for analyzing hydraulic turbines was presented, along with insights into the support from the scientific community and resources available to OpenFOAM users. SolidWorks FlowSimulation, which integrates with SolidWorks software, was examined. The unique features of SolidWorks FlowSimulation for analyzing spatial flow in hydraulic turbines were highlighted. The possibilities of CAD integration and the advantages of accurate geometric models were discussed. The capabilities of parametric analysis were explored, and the advantages and limitations of using SolidWorks FlowSimulation for calculating spatial flow in hydraulic turbine flow parts were analyzed. A comparison of the three software complexes was conducted based on their capabilities, ease of use, accuracy, computational resources required, and cost. An assessment of the advantages and disadvantages of each program was provided, along with recommendations for choosing the most suitable program based on specific use cases, objectives, and user requirements. This article serves as a valuable resource for engineers, designers, and researchers seeking insights into the available software systems for analyzing hydraulic turbine flow parts. It enables them to make informed decisions in selecting the most suitable software system based on their specific requirements, ultimately contributing to the optimization of hydraulic turbine performance and efficiency.
  • Ескіз
    Документ
    Чисельне моделювання просторового потоку в підводі осьової поворотно-лопатевої гідротурбіни
    (НТУ "ХПІ", 2017) Крупа, Євгеній Сергійович
    Проведено чисельний експеримент, за допомогою програмного комплексу OpenFOAM для трьох модифікацій підводу осьової поворотно-лопатевої турбіни ПЛ20. В результаті проведення чисельного дослідження потоку отримано і проаналізовано поля швидкостей в характерних перетинах підводу гідротурбіни ПЛ20, епюри розподілу швидкостей вздовж перетинів колон статора , значення гідравлічних втрат енергії у підводі. На основі даного аналізу було вибрано варіант підводу з мінімальними втратами та найкращою картиною течії в проточній частині.
  • Ескіз
    Документ
    Совершенствование рабочих процессов гидротурбин с применением новых конструктивных решений для различных диапазонов напоров
    (НТУ "ХПИ", 2014) Потетенко, Олег Васильевич; Дранковский, Виктор Эдуардович; Крупа, Евгений Сергеевич; Вахрушева, О. С.
    В статье рассматривается вопрос повышения эффективности работы гидроагрегатов за счёт совершенствования рабочих процессов новых типов гидротурбин на диапазон напоров 30-1000 м.
  • Ескіз
    Документ
    Низкочастотные пульсации давления в гидротурбинах, индуцированные вихревым жгутом
    (НТУ "ХПИ", 2013) Бондаренко, Анатолий Васильевич; Гришин, Александр Мефодиевич
    Выполнен анализ процесса пульсаций давления в гидротурбинах, составлена классификация отдельных компонентов. Рассмотрена физическая модель возникновения и движения вихревого жгута в отсасывающей трубе гидротурбины. Приведены результаты экспериментальных исследований полей давления за рабочим колесом модельной гидротурбины и зависимости частоты жгутовых пульсаций давления от приведенного расхода.