Performance characteristics of axial flow hydraulic turbine with a collection device in free surface flow field

ما یک توربین هیدرولیکی جریان محوری داریم که دارای یک دستگاه جمع آوری است که قدرت خروجی را با جمع آوری جریان آب و افزایش سرعت آن افزایش می دهد. با این حال، در میدان جریان این توربین هیدرولیک نصب شده با کانال باز، سرعت جریان و عمق آب تغییر یافته به دلیل مقاومت در برابر توربین هیدرولیک خود؛ همچنین، میدان جریان حاوی یک سطح آزاد است که بسیار پیچیده است. هدف از این مطالعه، مشخص نمودن ویژگی های عملکرد توربین هیدرولیک در یک میدان جریان آزاد است. برای این منظور، ما یک تحلیل جریان چند مرحلهای انجام دادیم که ویژگی های عملکرد و سطح آزاد را در نظر گرفته و یک تحلیل جریان تک فاز انجام می دهد که سطح آزاد را در نظر نمی گیرد. مشخص شد که حداکثر ضریب توان حاصل از تجزیه جریان چند مرحلهای به طور قابل توجهی بالاتر از آنچه که توسط تجزیه جریان تک فاز به دست می آید برای سرعت جریان مرجع یکسان است. این به این دلیل بود که در زمینه های جریان آزاد سطحی با عمق آب کم، دستگاه جمع آوری آب پر نشده بود؛ علاوه بر این، علیرغم تأثیر بازسازی فشار، اثر سقوط ناشی از کاهش ضریب فشار برگشتی شدید بود و نسبت سرعت ورودی به میزان قابل توجهی افزایش می یافت.