Analýza vlivu tvaru difuzoru na účinnost turbíny

Abstract

Při experimentálním testování byla věnována pozornost tvaru výstupního hrdla v konfiguraci s turbínou a jeho vlivu na výkonosti turbíny. Výsledkem testování turbíny na dynamometru bylo prokázáno, že tvarová variabilita výstupního hrdla z turbínové skříně, má značný vliv na výkonnostních charakteristikách turbíny. Pro prokázání bylo využito několik odlišných tvarů výstupních hrdel, a to konkrétně rovného potrubí, rozšiřujícího difuzoru a výstupu se skokovou změnou rozšíření. Jedním z dalších požadavků bylo, simulovat obdobné podmínky jako při experimentu s využitím CFD metod. Cílem této práce bylo provést analýzu s využitím metody konečných objemů a výsledky analýzy následně porovnat s experimentálním měřením. Výstupem této práce má být prokázání schopnosti CFD metod, predikovat výsledky experimentálního měření. Firmě by tato schopnost mohla do budoucna napomoct při vyvíjení nových prototypů.During the experimental testing , attention was paid to the shape of the outlet pipe in the configuration with the turbine and its influence on the turbine performance. As a result of testing the turbine on a dynamometer, it was shown that the shape variability of the outlet pipe from the turbine housing has a significant effect on the efficiency of the turbine. To demonstrate, several different shapes of outlet pipes were used: straight pipe, an expanding diffuser and sudden expansion outlet pipe. One of the other requirements was to simulate similar conditions as in the experiment using CFD methods. The aim of this master thesis was to perform an analysis using the finite volume method and then compare the results of the analysis with experimental measurements. The output of this work should be to demonstrate the ability of CFD methods to predict the results of experimental measurements. This capability could help the company develop new prototypes in the future.