Iranian Dam and Hydroelectric Powerplant
سد و نیروگاه برق آبی ایران
Journal of Dam and Hydroelectric Powerplant
Engineering & Technology
http://journal.hydropower.org.ir
1
admin
2322-5882
2322-5882
8
7
14
8888
13
fa
jalali
1399
9
1
gregorian
2020
12
1
7
26
online
1
fulltext
fa
مدلسازی توربین پیچ ارشمیدس با استفاده از FLOW3D و بررسی اثر تعداد پرهها بر روی عملکرد آن
Archimedes Screw Turbine Modeling using FLOW3D and Investigating Blade Number Effect on its Performance
تجهیزات مکانیکی و هیدرومکانیک
تجهیزات مکانیکی و هیدرومکانیک
پژوهشي
Research
با توجه به محدود بودن سوختهای فسیلی، کاربرد انرژی­های تجدیدپذیر در مقیاس کوچک مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از توربین آبی پیچ ارشمیدس به عنوان یک توربین نوظهور برای تبدیل انرژی پتانسیل و جنبشی آب به انرژی مکانیکی در حال افزایش است. در این تحقیق، عملکرد توربین پیچ ارشمیدس به صورت عددی با استفاده از معادلات ناویر-استوکس متوسط زمانی (<span dir="LTR">RANS</span>) در محیط <span dir="LTR">Flow3D</span> با بررسی اثر تعداد پره‎ها و سرعتهای زاویهای مختلف بر آن مورد توجه قرار گرفت. جهت مدلسازی آشفتگی از مدل <img alt="" chromakey="white" src="file:///C:UsersKazemAppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image001.png" > و جهت شبیهسازی سطح سیال از روش کسر حجمی سیال (<span dir="LTR">VOF</span>) استفاده شد. مدل عددی تهیه شده با استفاده از نتایج آزمایشگاهی، اعتبارسنجی شد. تعداد سلولهای بهینه مورد نیاز برای مشبندی تعیین شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که نتایج عددی، مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و حداکثر راندمان توربین پیچ ارشمیدس برابر با 79 درصد حاصل شد. نتایج نشان داد که از میان گزینههای بررسی شده، پیچ ارشمیدس با 2 پره نسبت به سایر موارد از نظر فنی و اقتصادی ارجح میباشد.
Due to fossil fuel limitations, the application of small-scale renewable energies has been considered. Recently, the utilization of Archimedes screw turbines, as an emerging turbine, are being increased for converting the potential and kinetic energies of water to a mechanical one. In this research, the performance of Archimedes Screw Turbine (AST) was numerically, using Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations, considered in Flow3D to investigate the effect of different blade numbers and rotation speeds. The two equation <img alt="" chromakey="white" src="file:///C:UsersKazemAppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image001.png" > model and Volume of Fluid (VOF) method were used to model turbulence and water surface, respectively. The provided model was validated using experimental results. The optimal mesh cells to meshing was determined afterwards. The validation results showed that the numerical model has a good agreement with expetimental one, and a maximum efficiency of 79% was obtained. The results showed that among the investigated options, 2-bladed screw is economically and technically preferable compared to others. <span dir="RTL"></span>
توربین پیچ ارشمیدس, نیروگاه برقآبی کوچک, مدلسازی عددی.
Archimedes Screw Turbine, Small Hydropower Plant, Numerical Modeling.
79
70
http://journal.hydropower.org.ir/browse.php?a_code=A-10-834-1&slc_lang=fa&sid=1
Kazem
Shahverdi
کاظم
شاهوردی
k.shahverdi@basu.ac.ir
4372429800
10031947532846003386
Yes
Bu-Ali Sina University
دانشگاه بوعلی سینا