بررسی اثر پارامترهای هیدرولیکی توربین برآیی درون لوله به‌منظور تولید توان

Abstract

در سالیان اخیر محدودیت منابع تجدیدناپذیر انرژی و همچنین آلودگی ناشی از استفاده بی‌رویه آن، موجب بهره‌برداری از سایر منابع پاک و تجدیدپذیر از جمله پتاسیل‌های آبی گردیده است. گستردگی خطوط انتقال آب و همچنین فشار مضاعف موجود در آن­ها به­عنوان یک ظرفیت مناسب برای تولید توان الکتریکی با نصب توربین‌های درون لوله‌ای؛ می‌تواند از جذابیت خوبی برخوردار باشد. در این تحقیق به طراحی، شبیه­سازی و بهبود عملکرد توانی این یک نوعِ خاص از توربین‌ها (برآئی) پرداخته می‌شود. در شبیه‌سازی عددی به­وسیله نرم افزار تجاری ANSYS-Fluent، از حلگر سه بعدی جریان‌های تراکم‌ناپذیر و ناپایا در کنار مدل تلاطم مناسب استفاده شده است. پس از معرفی پارامترهای موثر بر عملکرد توربین، شبیه‌سازی عددی توربین درون لوله با شرایط هندسی و سرعت‌های دورانی متفاوت صورت پذیرفت. با شبیه­سازی عددی هندسه­های مختلف توربین و بهبود توان تولید شده توسط آن به­روش سعی و خطا، نهایتاً هندسه­ای که در شبیه­سازی­های عددی دارای بهترین عملکرد بوده است، به­منظور راستی آزمایی به­صورت تجربی نیز مورد آزمایش قرار می­گیرد.