Original title: Návrh nového oběžného kola pro výhradně turbínový chod klasického odstředivého čerpadla
Translated title: Design of centrifugal pump runner for exclusive turbine mode operation
Authors: Szarka, Beáta ; Bezdíček, Jiří (referee) ; Štefan, David (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Tato diplomová práce se zabývá návrhem nového oběžného kola odstředivého čerpadla určeného pro výhradní turbínový provoz (Pump as Turbine, PaT) při zachování stávající spirální skříně. Návrh vychází z koncepce pomaloběžné Francisovy turbíny a kombinuje analytické výpočty s podporou CFD a iterativními úpravami geometrie. Stacionární CFD výpočty byly provedeny ve třech etapách: validace návrhu meridiánu, modifikace oběžného kola a závěrečná validace v úplné sestavě včetně mezidiskových prostor. Varianty byly v jednotlivých etapách porovnávány ve třech provozních bodech definovaných jednotkovými otáčkami. Kritéria hodnocení zahrnovala hydraulickou účinnost, jednotkový průtok, generovaný výkon a charakter proudového pole včetně separačních oblastí; v úplné sestavě byly navíc sledovány ztrátový průtok, objemová účinnost a ztrátový výkon. This master’s thesis focuses on the design of a new centrifugal pump runner intended for ex-clusive turbine-mode operation (Pump as Turbine, PaT) while retaining the existing spiral casing. The design is based on the concept of a low specific-speed Francis turbine and com-bines analytical calculations with CFD support and iterative geometry refinement. Steady-state CFD simulations were carried out in three stages: meridional design validation, runner modification, and final validation of the complete assembly including the impeller side-wall gaps. The variants were compared in each stage at three operating points defined by unit speed. The evaluation criteria included hydraulic efficiency, unit discharge, generated power, and flow-field characteristics including separation regions; in the full-assembly setup, leakage flow rate, volumetric efficiency, and loss power were additionally assessed.
Keywords: CFD; hydraulický návrh oběžného kola; Odstředivé čerpadlo; pomaloběžná turbína; čerpadlo v turbínovém režimu; Centrifugal pump; CFD; hydraulic design of a turbine runner; low-specific speed turbine; Pump as Turbine

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/256950

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-773979


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses