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]
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
JUGG发布了新的文献求助10
刚刚
香蕉斓完成签到,获得积分10
刚刚
Zengyuan完成签到,获得积分10
1秒前
胡民伟发布了新的文献求助10
1秒前
allen发布了新的文献求助10
2秒前
xifala完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
秦宇完成签到,获得积分10
2秒前
学术底层完成签到,获得积分10
2秒前
山梨关注了科研通微信公众号
2秒前
互助应助坚定的冷雁采纳,获得20
3秒前
fwb完成签到,获得积分10
4秒前
qianci2009完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
南柯一梦完成签到 ,获得积分10
4秒前
Angela完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
ASDq完成签到,获得积分10
7秒前
去有风的地方完成签到 ,获得积分10
7秒前
漫漫发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
00gi发布了新的文献求助10
8秒前
ltutui7发布了新的文献求助30
9秒前
米花发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
萝卜青菜完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
13秒前
13秒前
大意的刺猬完成签到,获得积分20
14秒前
彭于晏应助开心的怜菡采纳,获得10
14秒前
14秒前
满满发布了新的文献求助10
14秒前
秦宇关注了科研通微信公众号
14秒前
15秒前
moaner完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
琉光完成签到,获得积分10
16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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7643263
关于积分的说明 16169884
捐赠科研通 5170921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766913
邀请新用户注册赠送积分活动 1750251
关于科研通互助平台的介绍 1636941