Eksperimentalna i numerička analiza karakteristika Kaplanove turbine

Abstract

Određivanje eksploatacionih karakteristika i optimizacija parametara hidrauličnih turbina pri projektovanju novih i revitalizaciji postojećih hidroelektrana zasnivaju se na savremenim eksperimentalnim ispitivanjima i numeričkim simulacijama strujanja. Numeričkim analizama dobijaju se preliminarne karakteristike projektovane turbine, dok se stvarni energetski i kavitacijski parametri potvrđuju ispitivanjem fizičkog modela u visokosofisticiranoj hidrauličkoj laboratoriji. Dobijene modelske karakteristike se zatim preračunavaju na karakteristike prototipa. U ovom radu su, za odabrane eksploatacione uslove pri optimalnom neto padu hidraulične turbine ugrađene u hidroelektranu Đerdap 1, prikazani rezultati i laboratorijskih ispitivanja na osnovu IEC standarda i numeričkih simulacija strujanja. Numeričke simulacije su urađene pomoću softvera ANSYS CFX za celokupni strujni prostor Kaplan turbine - od predturbinskog do sifonskog zatvarača. Međusobnim upoređivanjem rezultata dobijenih numeričkim i laboratorijskim eksperimentima i analizom njihovih odstupanja prikazana je pouzdanost primene dvojednačinskog turbulentnog modela u određivanju karakteristika hidraulične turbine.