Odezva atypického vertikálního rotoru vodní turbíny na buzení nevývažkem oběžného kola a nevývažkem rotoru generátoru

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá dynamickým chováním vertikální Francisovy turbíny, která je atypická svojí délkou hřídele. V první části práce je rešeršně zpracována problematika vodních turbín, která je následována odvozením rovnic pro Stodolův rotor. V druhé části se věnuje samotnému vytvoření modelu hřídele turbíny v 1D i 3D. V programu ANSYS Workbench byla provedena modální analýza, ze které je sestaven Campbellův diagram a stanoveny kritické otáčky. Dále harmonická analýza, ze které jsou určeny odezvy sil v radiálních ložiscích, odezvy radiálního přemístění oběžného kola a generátoru a axiálního přemístění v místě oběžného kola a axiálního ložiska. Získané výsledky byly porovnány mezi 1D a 3D řešením.This master’s thesis deals with the dynamic behaviour of vertical Francis turbine, which is atypical its shaft length. In the first part of thesis, there is theoretic research of water turbine, which is followed by derivation of equations for the Stodola rotor. The second part deals with the creation of the turbine shaft in 1D and 3D. A modal analysis was performed in the ANSYS Workbench software, based on which the Campbell diagram is created and it was determined the critical speed. And the harmonic analysis from which was determined the forces response in radial bearings, amplitude of deviation in radial direction in the turbine impeller and the generator and the axial displacement located in turbine impeller and axial bearing. 1D and 3D solutions were compared between themselves.