محاسبه راندمان توربین آبی کاپلان به کمک ونتایج شبیه سازی عددی

توربین های آبی کاپلان در محدوده هدهای متوسط برای تولید برق در برخی نقاط کشور به عنوان یک انتخاب جدی مطرح می باشند. مسئله عملکرد این توربین ها در شرایط کاری متفاوت و ایجاد شناسایی دقیق از چگونگی تاثیر برخی پارامترهای هندسی و یا عملکردی در راندمان و توان تولیدی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مقاله حاضر، ضمن معرف برخی مشخصه های عملکردی این توربین های آبی، نسبت به ارائه نتایج مدلسازی عددی عملکرد آن ها اقدام شده است. بدلیل هندسه خاص، جریان بالادست رانر می بایست به صورت سه بعدی بررسی گردد. ملسازی کامل هدسه به منظور لحاظ کردن اثرات پایین دست و بالا دست بر عملکرد توربین، شامل محفظه حلزونی، پره های ساکن، دریچه های تنظیمی، رانر و لوله مکش می باشد. در این تحقیق هیچ گونه فرضیه ای که منجر به ساده سازی هندسی گردد،(از قبیل شرط مرزی پریودیک) در دریچه های تنظیمی و یا رانر) به کار نرفته است. هدف اصلی این مقاله، محاسبه بازدهی توربین اصلی است که در این جا بازدهی مذکور به کمک دینامیک سیالات محاسباتی بدست آمده است. رژیم های منتخب ارائه شده در این مقاله، منطبق بر بازشدگی 10 و 22،5 درجه پره های رانر می باشد. اعتبار بخشی به نتایج عددی حاصل از شبیه سازی بازدهی، به کمک نتایج تجربی توربین مدل صورت گرفته که بیانگر مطابقت قابل قبول نتایج عددی و تجربی است.