بررسی عددی ویژگیهای برآمدگی گرد یک توربین پمپی مبتنی بر مدل حفره سازی بهبود یافته

قیمت: 40,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

بررسی عددی ویژگیهای برآمدگی گرد یک توربین پمپی مبتنی بر مدل حفره سازی بهبود یافته

عنوان لاتین

Numerical investigation of the hump characteristic of a pump–turbine based on an improved cavitation model

برای عملکرد ایمن و پایدار یک توربین پمپی در حالت پمپاژ، ویژگیهای برآمدگی گرد باید مورد بررسی قرار گرفته و ناحیه برآمدگی گرد از بین برود. جریان های حفره سازی سه بعدی و فشرده در یک توربین پمپی در حالت پمپاژ، به صورت عددی با استفاده از مدل آشفتگی و مدل ترکیبی بررسی می شوند. کاهش سرعت جریان متلاطم جنبشی در ناحیه دارای میزان بالای شکست بخار آب، در این محاسبه مد نظر قرار می گیرد. جریان و ویژگیهای بیرونی در ناحیه برآمدگی گرد تحلیل می شوند. نتایج نشان می دهند که ویژگیهای برآمدگی گرد یک توربین پمپی می تواند مرتبط با جریان حفره ای در توربین پمپی باشد. بنابراین به نظر می رسد حفره سازی است که منجر به کاهش بالای توربین پمپی می شود. حالت اولیه حفره سازی زمانی روی می دهد که توربین پمپی در بالاترین قسمت عمل کرده و حفره سازی در 80% تخلیه توربین پمپی در بدترین حالت قرار دارد. نواحی حفره سازی در قسمت مکش واقع شده اند. محاسبات دارای تطابق مناسبی با داده های تجربی است. نوسانات فشار در موج بر اساس ویژگیهای برآمدگی گرد، بر اساس سرعت چرخشی مشخص می شوند. مطالعه عددی ویژگیهای برآمدگی گرد می تواند درک اساسی برای بهبود عملکرد پایدار یک توربین پمپی ایجاد کند.

For the safe and stable operation of a pump–turbine at pump mode, the hump characteristics must be studied and the hump region should be avoided. 3-D (three dimensional), compressible, cavitating flows in a pump–turbine at pump mode were numerically studied using SST k–x turbulence model and mixture model. The decrease of the kinematic eddy viscosity in the region of high volume fraction of water vapor was considered in the calculation. The flow and external characteristic in the hump region were analyzed. Results show that the hump characteristic of a pump–turbine might be related to the cavity flow in the pump–turbine. It is the appearance of the cavitation that reduces the head of the pump–turbine. The cavitation incipience is thought to occur when the pump–turbine runs at the peak head and the cavitation is worse at 80% discharge of the pump–turbine. The cavitation regions locate at the inlet of the suction side. Calculation results are in good agreement with experimental data. The pressure fluctuation at the wave trough of hump characteristic is determined by the rotational speed. Numerical study of hump characteristics can provide a basic understanding for the improvement of stable operation of a pump–turbine