Методика проектирования и оптимизации лопастной системы радиально-осевой гидротурбины

Авторы

  • Мохаммад Омран Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0001-9284-171X
  • Александр Аркадьевич Жарковский Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-3044-8768
  • Василий Алексеевич Щур Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-9816-4323
  • Дмитрий Геннадьевич Свобода Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0003-4671-0596

DOI:

https://doi.org/10.25206/2588-0373-2023-7-1-47-54

Ключевые слова:

радиально-осевая гидротурбина, лопастная система, многоцелевой генетический алгоритм, математическая модель, кавитация

Аннотация

Предложена методика проектирования и оптимизации лопастной системы радиально-осевой гидротурбины начиная с определения основных параметров всей проточной части. Также определяется диаметр рабочего колеса, необходимый для выработки номинальной мощности. Затем с помощью программы, реализующей квазитрехмерный подход, получается форма лопасти в первом приближении. Далее проводится серия расчетов трехмерного однофазного и двухфазного вязкого течения с целью определения КПД и кавитационных качеств гидротурбины при различных режимах работы. Критические значения коэффициента кавитации определены для трех режимов работы гидротурбины. С использованием многоцелевого генетического алгоритма (MOGA) по созданной поверхности отклика и суррогатной модели, ее описывающей, проведена оптимизация энергетических и кавитационных качеств гидротурбины на трех режимах ее работы. В результате оптимизации получено значительное повышение КПД гидротурбины, особенно при частичных нагрузках.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Мохаммад Омран, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург

Аспирант, Высшей школы энергетического машиностроения, Институт энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого  

Александр Аркадьевич Жарковский, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург

доктор технических наук, профессор (Россия), профессор Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ, г. Санкт-Петербург.

Василий Алексеевич Щур, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург

кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ, г. Санкт-Петербург.

Дмитрий Геннадьевич Свобода, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Россия, 195251, Санкт-Петербург

кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ, г. Санкт-Петербург.

Загрузки


Просмотров аннотации: 83

Опубликован

23.03.2023

Как цитировать

Омран, М., Жарковский, А. А., Щур, В. А., & Свобода, Д. Г. (2023). Методика проектирования и оптимизации лопастной системы радиально-осевой гидротурбины. ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение», 7(1), 47–54. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2023-7-1-47-54

Выпуск

Том 7 № 1 (2023)

Раздел

Энергетическое и химическое машиностроение

Лицензия

Неисключительные права на статью передаются журналу в полном соответствии с Лицензией Creative Commons BY-NC-SA 4.0 «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция-Некоммерчески-СохранениеУсловий») 4.0 Всемирная (CC BY-NC-SA 4.0)

Creative Commons License