Onderzoek articleDesign en implementatie van een crossflow turbine voor Pico waterkracht elektriciteit

Deze studie omvatte het ontwerp, de implementatie en de evaluatie van de prestaties van een crossflow turbine op verschillende nozzle posities. Het gekozen bladmateriaal werd geanalyseerd met behulp van ANSYS voor stress en vervormingsgraad onder de impact van hydraulische jets om de geschiktheid ervan vast te stellen tijdens het gebruik. De as werd geanalyseerd onder statische en dynamische omstandigheden met behulp van ANSYS om te zorgen voor een niet-plastic vervorming van de as onder beide omstandigheden. Het resultaat van deze analyse werd gebruikt in de harmonische respons analyse van de runner as. Convergente tests werden gedaan voor zowel de blade en runner as analyse. Een experiment werd ontworpen voor de evaluatie van de crossflow turbine prestaties met behulp van optimale (aangepaste) ontwerp tool van response surface methodologie en 69 simulaties/runs werden verkregen. De factoren die in het experimentele ontwerp worden overwogen zijn:: nozzle afstand van de as, nozzle hoogte en aanval hoek. De crossflow turbine werd gebouwd met behulp van berekende ontwerpwaarden voor alle onderdelen van de machine. De loperbladen werden specifiek gepositioneerd op 28° buitenste blade hoek en 90° binnenste blade hoek. De turbine werd getest onder een waterkop en debiet van respectievelijk 6,4 m en 0, 0042m3/s. Het vermogen en de efficiëntie van de as werden geëvalueerd aan de hand van hun respectieve formule. De reacties werden geoptimaliseerd om de optimale positie van het mondstuk te krijgen dat de beste prestaties van de reacties zou geven met behulp van de twee-factor interactie (2F1) wiskundige modellen in gecodeerde factoren, ontwikkeld voor elk van de respons. Uit de verkregen resultaten is gebleken dat koolstofarm staal geschikt is voor de turbineblading en dat de as veilig is bij zowel statische als dynamische omstandigheden, aangezien de geïnduceerde spanningen en vervormingen nooit het toegestane bereik overschrijden. Ook, elk van deze beschouwd mondstuk posities had een significant effect op de reacties met de mondstuk hoogte en aanvalshoek een gecombineerd effect op de prestaties van de turbine. De beste turbineprestaties werden verkregen bij een lagere aanvalshoek, straalpijp afstand zeer dicht bij de runner as en op een straalpijp hoogte die een grotere energie-overdracht aan de bovenste en onderste blade profielen zal actualiseren. De ontwikkelde wiskundige modellen voor elke respons hebben een hogere correlatiewaarde, wat suggereert dat de modellen geschikt zijn voor het voorspellen van de reacties op de beschouwde factorniveaus. Een optimale sproeiafstand, hoogte en aanvalshoek van respectievelijk 102mm, 413mm en 5° werden verkregen. Bij deze sproeierstand gaf de dynamo een vermogen van 35 watt en 6V. wanneer twee spanningstransformatoren werden gebruikt, gaf hij 200 volt AC. De turbine kan op grote schaal worden gecommercialiseerd voor een groter uitgangsvermogen met behulp van de vastgestelde optimale nozzleposities.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.