Oběžné kolo přímoproudé turbiny pro MVE Sobotín
Loading...
Date
Authors
Žižka, Jakub
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
ORCID
Abstract
Práce se zabývá problémem optimalizace již existující nevyužité turbíny pro použití na odlišně lokalitě nežli návrhové. Cílem je snížení průtoku turbínou za zvýšení spádu změnou geometrie oběžného kola, při co nejmenším poklesu účinnosti. Jednotlivé úpravy hydraulického tvaru vychází ze znalosti základních vztahů pro návrh hydrodynamických strojů. Nástrojem pro validaci efektu jednotlivých úprav je numerická mechanika tekutin. Je proveden hydraulický návrh nového oběžného kola a sací trouby axiální propelerové turbíny s pevným rozvaděčem. Na základě CFD simulace je sestavena univerzální charakteristika turbíny s novým hydraulickým tvarem.
The thesis deals with the problem of optimizing an existing unused turbine for use in a different location than the designed. The goal is to reduce the flow through the turbine by changing the runner geometry while increasing the head, with the least possible decrease in efficiency. The individual modifications of the hydraulic shape are based on the knowledge of the basic relations for the designing of hydrodynamic machines. Numerical fluid mechanics is a tool for validating the effect of individual adjustments. The hydraulic design of the new runner and draft tube of the axial propeller turbine with a fixed guide vanes is performed. Based on the CFD simulation, a universal turbine characteristic with a new hydraulic shape is compiled.
The thesis deals with the problem of optimizing an existing unused turbine for use in a different location than the designed. The goal is to reduce the flow through the turbine by changing the runner geometry while increasing the head, with the least possible decrease in efficiency. The individual modifications of the hydraulic shape are based on the knowledge of the basic relations for the designing of hydrodynamic machines. Numerical fluid mechanics is a tool for validating the effect of individual adjustments. The hydraulic design of the new runner and draft tube of the axial propeller turbine with a fixed guide vanes is performed. Based on the CFD simulation, a universal turbine characteristic with a new hydraulic shape is compiled.
Description
Citation
ŽIŽKA, J. Oběžné kolo přímoproudé turbiny pro MVE Sobotín [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
doc. Dr. Ing. Lumír Hružík (předseda)
doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Ing. Iva Svobodová (člen)
Date of acceptance
2022-06-14
Defence
Student seznámil komisi s DP Oběžné kolo přímoproudé turbíny pro MVE Sobotín. Představil cíle práce a výchozí data použitá k vytvoření práce. Popsal použitý model turbulence, výpočetní síť, okrajové podmínky a nastavení CFD simulace. Prezentoval srovnání numerického modelu s experimentem pro odlišné výpočetní domény s ohledem na výpočetní náročnost. Okomentoval vliv a způsob zvětšení náboje turbíny na základě jednotkových parametrů. Modifikace oběžného kola zaměřil především na počty oběžných lopatek. V CFD simulaci ověřil bezrázový vstup na lopatku a lopatku také vhodně upravil. Popsal způsob návrhu nové savky. Z dosažených výsledků upozornil na splnění návrhových parametrů a dobrou dosaženou účinnost stroje.
Na dotaz oponenta uvedl správnou formulaci rovnice zohledňující zisk energie v savce. Dále zmínil, proč je vstupní hrana rozvaděče opatřena lemem zhotoveným ze svinuté trubky. Objasnil metody 3D tisku pro výrobu oběžných lopatek. Popsal způsob kontroly na vznik kavitace u nového řešení.
Na dotaz komise vysvětlil způsob stanovení účinnosti stroje. Zvážil maximální omezení velikosti spádu na řešenou turbínu. Popsal odolnost zařízení získaného 3D tiskem vůči kavitaci. Definoval velikost spádu na turbínu.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena