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
科研通AI6.4应助樊尔风采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
sissiarno应助许红祥采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
LQM发布了新的文献求助10
5秒前
丘比特应助nsdcdcbdv采纳,获得10
6秒前
yy完成签到,获得积分10
6秒前
XING发布了新的文献求助10
7秒前
rksm完成签到 ,获得积分10
8秒前
Carina发布了新的文献求助10
8秒前
乐羊发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
cqqqqqq完成签到,获得积分20
10秒前
笃定发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
研究新人发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Ye完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
超级绮烟完成签到,获得积分20
13秒前
田様应助XING采纳,获得10
14秒前
14秒前
在水一方应助苹果小玉采纳,获得10
14秒前
wanci应助YuMY采纳,获得10
15秒前
知意完成签到,获得积分10
15秒前
cqqqqqq发布了新的文献求助10
16秒前
西西完成签到,获得积分10
16秒前
油条咔咔咔完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
NexusExplorer应助高高的天亦采纳,获得10
17秒前
17秒前
苹果发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7138195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8786775
关于积分的说明 18575162
捐赠科研通 6725548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154655
关于科研通互助平台的介绍 2281456
邀请新用户注册赠送积分活动 2129158