STUDY OF THE SPATIAL FLOW IN THE FLOW PART OF THE HIGH-PRESSURE FRANCIS TURBINE
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Гідравлічні машини та гідроагрегати - Year 2018, Vol 1, Issue 46
Abstract
The paper presents some results of a computational study of the spatial turbulent flow of a viscous fluid in the flow part of the high-pressure Francis turbine Fr500, made using the CFX-TASCflow application program package. To improve the energy performance at the preliminary design stage of the turbine, numerical flow simulations should be carried out. This CFD approach reduces costs and time in comparison with the experimental approach and makes it possible to improve and analyze turbine performance and its design before the model is manufactured. The computational complex of programs provides an opportunity to see the picture of pressure distribution, the field of velocity vectors and the movement of fluid particles for substantiation and analysis of results. Numerical modeling of the spatial flow in the flow part of the turbine was carried out to determine changes in the energy characteristics, therefore, the k-ε turbulence model was chosen. As a result of the calculation, the distribution of speeds and pressures in the various elements of the hydraulic turbine was determined at different openings of the guide vane. The analysis of energy losses in the flow part of a Francis turbine: a spiral case, a stator with flat rings, a guide vane, a runner and a draft tube on the optimal operating mode of the hydraulic turbine, as well as an analysis of the effect of opening the guide vane on changes in energy losses in various elements of the flow parts . The results of the computational study confirm that the hydraulic efficiency of a hydraulic turbine largely depends on the losses in the guide vane and the runner, which means it is these elements that should be given the most attention, their design and coordination of the flow in them. The issue of increasing the energy performance of the flow parts of a high-pressure Francis turbine was also considered.
Authors and Affiliations
Konstantin Mironov, Yuliia Oleksenko, Vadim Mironov
Keywords
Related Articles
- EP ID EP552111
- DOI -
- Views 80
- Downloads 0
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА НОВЫХ ТИПОВ ГИДРОТУРБИН
В статье представлены перспективные направления в гидроэнергетике, позволяющие существенно расширить зону эксплуатации гидротурбин по напорам и расходам, повысить надежность работы оборудования на пиковых нагрузках, суще...
Дослідження алгоритмів прогнозування багатомірних термодинамічних станів складних промислових об’єктів
The mathematical model of the coefficient of auto-coherence has been improved to detect the frequency and time nonstationarity of transient random thermal processes. The possibility of using the frequency nonstationarity...
Дослідження енергетичного балансу системи з нерегульованим насосом та клапаном різниці тисків
The main circuit implementations of the energy level of industrial hydraulic systems are analyzed. The structure and composition of the hardware of the system with fixed displacement pump and pressure compensator were co...
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСТРЕМУМОВ МОЩНОСТИ И ПОТЕРЬ В ОТДЕЛЬНОЙ ФАЗЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Сформулированы и решены задачи поиска экстремумов мощности в зависимости от характера тока при заданной форме напряжения и абсолютного экстремума функции мощности в зависимости от соотношения гармонических составляющих....
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОТУРБИНЫ. ЧАСТЬ 1.
Предложена математическая модель сопротивления в безразмерной полиноминальной форме, описывающая поведение коэффициентов отдельных видов потерь в зависимости от режимных параметров гидротурбины и геометрических параметро...