Forskningsartikeldesign och implementering av en tvärflödesturbin för Pico vattenkraft elproduktion

denna studie omfattade design, implementering och prestandautvärdering av en tvärflödesturbin vid olika munstyckspositioner. Det valda bladmaterialet analyserades med ANSYS för stress och deformationsgrad under påverkan av hydrauliska strålar för att fastställa dess lämplighet under drift. Axeln analyserades under statiska och dynamiska förhållanden med ANSYS för att säkerställa en icke-plastisk deformation av axeln vid båda förhållandena. Resultatet av denna analys användes i den harmoniska responsanalysen av löparaxeln. Konvergerande tester gjordes för både blad-och löpaxelanalys. Ett experiment utformades för utvärdering av tvärflödesturbinprestanda med hjälp av optimalt (anpassat) designverktyg för responsytmetodik och 69 simuleringar/körningar erhölls. De faktorer som beaktas i den experimentella designen är: munstycksavstånd från axeln, munstyckshöjden och attackvinkeln. Crossflow-turbinen konstruerades med hjälp av beräknade designvärden för alla maskinens delar. Löparbladen placerades specifikt vid 28 yttre bladvinkel och 90 inre bladvinkel. Turbinen testades under ett vattenhuvud och en flödeshastighet på 6,4 m respektive 0,0042 m3/s. Axelns effekt och effektivitet utvärderades med hjälp av deras respektive formel. Svaren optimerades för att få den optimala positionen för munstycket som skulle ge svarens bästa prestanda med hjälp av matematiska modeller med tvåfaktorinteraktion (2F1) i kodade faktorer, utvecklade för vart och ett av svaret. De erhållna resultaten visade att stålmaterial med låg kolhalt var lämpligt för turbinbladet och axeln är säker vid både statiska och dynamiska förhållanden eftersom de inducerade spänningarna och deformationerna aldrig överskred det tillåtna intervallet. Var och en av dessa betraktade munstyckspositioner hade också en signifikant effekt på svaren med munstyckshöjden och attackvinkeln som hade en kombinerad effekt på turbinens prestanda. Den bästa turbinprestandan erhölls vid lägre angreppsvinkel, munstycksavstånd mycket nära löpaxeln och vid en munstyckshöjd som kommer att aktualisera större energiöverföring till de övre och nedre bladprofilerna. De utvecklade matematiska modellerna för varje svar har högre korrelationsvärde, vilket tyder på att modellerna är lämpliga för att förutsäga svaren på de betraktade faktornivåerna. Ett optimalt munstycksavstånd, höjd och angreppsvinkel på 102 mm, 413 mm respektive 5 kg erhölls. Vid denna munstycksposition gav generatorn en effekt på 35watts och 6V. när två spänningstransformatorer användes gav den 200VOLTS AC. Turbinen kan kommersialiseras i stor skala för större uteffekt med de bestämda optimala munstyckspositionerna.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.