Performance improvement of a 500-kW Francis turbine based on CFD

计算流体力学 涡轮机 解算器 空化 混流式水轮机 工作(物理) 机械工程 功率(物理) 刀(考古) 海洋工程 涡轮叶片 工程类 计算机科学 机械 航空航天工程 物理 程序设计语言 量子力学
作者
Leonel A. Teran,F. Larrahondo,S.A. Rodríguez
出处
期刊:Renewable Energy [Elsevier BV]
卷期号:96: 977-992 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.renene.2016.05.044
摘要

In this work, a Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was performed to obtain a new geometry that provides increased efficiency in a 500-kW Francis turbine. This analysis was developed in two parts: The first stage of the work was focused on the elements of the turbine that are not related to the runner’s blade profile, such as the covers, the stay vanes/guide vanes and certain zones of the runner. The second stage of the work was focused on improving the blade profile. To this end, due to the complexity of the geometry, a methodology that combines factorial experiments, Artificial Neural Networks (ANN), and optimizations based on Genetic Algorithms (GA) was implemented. In the first stage of the process, the modifications increased the efficiency by six points. In the second stage, the recirculation of fluid and the cavitation phenomenon in the runner blade were reduced, the latter being the main cause of wear in the current runner. The final geometry was simulated in a CFD solver, which predicted an increase of 14.77% in the efficiency of the current point for the highest power. Finally, static strength, fatigue and resonance were verified in turbine components affected by the modifications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NexusExplorer的应助被李智达采纳,获得10
刚刚
刚刚
周生涛完成签到,获得积分10
刚刚
lilili发布了新的文献求助10
刚刚
好运来发布了新的文献求助10
1秒前
二分发布了新的文献求助10
1秒前
Seraphim7完成签到,获得积分10
2秒前
Jasper的应助被诗谙采纳,获得20
2秒前
有点意思发布了新的文献求助10
2秒前
李健的应助被吃宵夜采纳,获得10
2秒前
HHs完成签到,获得积分10
2秒前
XUE发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
酷波er的应助被孤独千愁采纳,获得10
3秒前
贪玩的秋柔的应助被Auriga采纳,获得100
3秒前
比耶发布了新的文献求助10
3秒前
Saturday发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
QTQ完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
田田发布了新的文献求助10
5秒前
陈楠完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Damon完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Smes完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
大个的应助被赵向北采纳,获得20
6秒前
沉默夜天完成签到,获得积分10
7秒前
fffff完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
www完成签到,获得积分10
8秒前
触手可及的珩星完成签到 ,获得积分10
8秒前
铁锤牛马版举报Niko_Mak的求助涉嫌违规
8秒前
8秒前
丘比特的应助被暗无圣龙王采纳,获得10
8秒前
9秒前
领导范儿的应助被尔安采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S的应助被苯环超人采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8133577
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9535457
关于积分的说明 21612169
捐赠科研通 7716179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418944
关于科研通互助平台的介绍 2544385
邀请新用户注册赠送积分活动 2460536