کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8116977 1522336 2015 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Sediment erosion in hydro turbines and its effect on the flow around guide vanes of Francis turbine
ترجمه فارسی عنوان
فرسایش رسوب در توربین های آبی و اثر آن بر جریان در اطراف توربین های راهنمای توربین فرانسیس
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
فرسایش سطح مواد به علت برخورد ذرات جامد چالش هایی برای چندین حوزه مهندسی است. با وجود قرنها تحقیق و تحقیق، پدیده دقیق فرسایش سطح توسط ذرات جامد به طور کامل درک نشده است. افزایش تعداد گیاهان آبی در مناطقی که رودخانه ها به شدت با رسوبات بارگذاری می شوند، ساخته می شود. این باعث فرسایش مواد در توربین های آبی می شود که منجر به تغییر در الگوی جریان، تلفات در کارایی، ارتعاشات و حتی شکست نهایی اجزای توربین می شود. برای غلبه بر شکستهای مربوط به فرسایش رسوب، توسعه آلیاژهای مقاوم در برابر فرسایش، پوشش قطعات و بهینه سازی طراحی هیدرولیکی قطعات، اقدامات مهم هستند. در توربین های فرانسیس، فرسایش موجب افزایش فاصله تفکیک بین ورقه های راهنما و رو به رو شدن صفحات و جریان متقاطع از این شکاف افزایش می یابد. این جریان متقابل همراه با جریان های ثانویه دیگر، پروفایل سرعت در ورودی دونده را مختل می کند. تغییر شکل سرعت در ورودی موجب آسیب فرسایش اضافی و دیگر اثرات ناخواسته در دونده توربین می شود. بیشتر مطالعات گذشته در توربین فرانسیس برای درک پدیده جریان درون اجزای توربین و بررسی تاثیرات آن بر پیشرفت طراحی تمرکز شده است. همچنان نیاز به تحقیقات بنیادی بیشتر برای درک اثرات فرسایش رسوب از اجزای توربین بر پدیده جریان است و طراحی طرح های بهتر توربین های آبی برای به حداقل رساندن این اثرات.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
فرسایش رسوب در توربین های آبی و اثر آن بر جریان در اطراف توربین های راهنمای توربین فرانسیس
چکیده انگلیسی
Erosion of material surface due to collision of solid particles has been a challenge to several fields of engineering. Despite of centuries of investigations and research, the exact phenomenon of erosion of surface by the solid particles has not been fully understood. Increasing number of hydropower plants are being built in the regions where rivers are heavily loaded with sediments. This induces material erosion in hydro turbines, leading to change in flow pattern, losses in efficiency, vibrations and even final breakdown of turbine components. To overcome sediment erosion related failures, development of erosion resistant alloys, coatings of the components, and optimization of hydraulic design of the components, are the important practices. In Francis turbines, erosion causes increase of clearance gap between guide vanes and facing plates and cross flow occurs from this increased gap. This cross flow together with other secondary flows disturbs the velocity profile at the runner inlet. Change in velocity profile at the inlet causes additional erosion damage and other undesired effects in the turbine runner. Most of the past studies in Francis turbine were focused to understand the flow phenomenon inside the turbine components and to analyze their effects on design improvements. There is still a need of further fundamental research to understand the effects of sediment erosion of turbine components on the flow phenomenon, and developing better designs of hydro turbines to minimize those effects.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 49, September 2015, Pages 1100-1113
نویسندگان
, , ,