|
|
Řízení vírového proudění v sací troubě vodní turbíny
Litera, Jiří ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Vodní energie je jedním z nejdůležitějších zdrojů pro výrobu elektrické energie na světě. Trendem současné doby je omezit produkci elektřiny spalováním fosilních paliv a použít pro její výrobu více obnovitelných zdrojů. Solární a větrné elektrárny jsou ale silně závislé na aktuálních meteorologických podmínkách a denní době, a to má za následek nestabilitu elektrické sítě. Hydraulické stroje nabízejí možnosti regulace výroby elektrické energie a případně také nabízejí prostor pro akumulaci. Turbíny je tedy nutné provozovat v širších pásmech mimo optimální bod, než na který byly navrženy. To má u Francisových turbín za následek vznik dvou typů nestabilního vírového proudění v sací troubě. Tato diplomová práce je zaměřena na problémy spojené s provozováním Francisovy turbíny při podoptimálním zatížení. V průběhu podoptimálního zatížení vzniká v sací troubě turbíny vlivem nestability proudění za oběžným kolem vírový cop, který rotuje ve směru oběžného kola a zároveň se otáčí kolem své vlastní osy. Je významným zdrojem nízkofrekvenčních tlakových pulzací, které jsou zde nežádoucí a je snahou je potlačit nebo zcela eliminovat. Diplomová práce je zaměřena na řízení vírového proudění v sací troubě Francisovy turbíny. Vírové proudění je řízeno vstřikováním vody a jednotlivé možnosti a metody jsou testovány využitím výpočtového modelování proudění.
|
|
|
Analýza nesrovnalostí MVE Ostravice
Kupčík, Roman ; Skoták, Aleš (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce „Analýza nesrovnalostí MVE Ostravice“ se zabývá řešením sníženého výkonu malé vodní elektrárny u města Vratimov na řece Ostravici. Elektrárna je osazena přímoproudou Kaplanovou turbínou RA – 3,5 – 0 1000 o průměru oběžného kola 1000 mm. Příčinou nízkého výkonu je savka turbíny. Předmětem diplomové práce je návrh nové sací trouby. Pro hydraulický návrh byl použit CFD program Fluent. Cílem bylo nalézt nejoptimálnější tvar savky, který povede ke zvýšení výkonu ze současných 30 kW na projektovanou hodnotu, která činí 55 kW.
|
|
|
Úloha sací trouby pro práci vodní turbíny
Havlát, Pavel ; Himr, Daniel (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice sací trouby. Obsahuje základní popis sacích trub, jejich rozdělení a užití. Dále je zde popsána konstrukce sacích trub, jejich účinnost, ztráty a způsoby, s pomocí kterých lze tyto ztráty eliminovat. Součástí jsou také základní vztahy pro výpočty délky sací trouby, rychlosti kapaliny uvnitř sací trouby a další.
|
|
|
Oběžné kolo přímoproudé turbiny pro MVE Sobotín
Žižka, Jakub ; Veselý, Jindřich (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá problémem optimalizace již existující nevyužité turbíny pro použití na odlišně lokalitě nežli návrhové. Cílem je snížení průtoku turbínou za zvýšení spádu změnou geometrie oběžného kola, při co nejmenším poklesu účinnosti. Jednotlivé úpravy hydraulického tvaru vychází ze znalosti základních vztahů pro návrh hydrodynamických strojů. Nástrojem pro validaci efektu jednotlivých úprav je numerická mechanika tekutin. Je proveden hydraulický návrh nového oběžného kola a sací trouby axiální propelerové turbíny s pevným rozvaděčem. Na základě CFD simulace je sestavena univerzální charakteristika turbíny s novým hydraulickým tvarem.
|
|
|
Vírový cop při nadoptimálním průtoku Francisovou turbínou
Kozák, Jiří ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá CFD simulací vírového copu v kolenové sací troubě Francisovy turbíny při nadoptimálním provozu. Hlavním cílem práce je srovnání výsledků CFD simulací provedených pro původní kolenovou sací troubu a odvozenou sací troubu přímou s ohledem na tvar kavitační oblasti, její objem a dynamické charakteristiky proudění. Výsledky prostorových výpočtů jsou následně srovnány s výsledky osově symetrických simulací, které významným způsobem redukují nároky na výpočetní čas a výkon.
|
|
|
CFD simulace vírové struktury v sací troubě Francisovy turbíny (Francis-99) při pod-optimálním provozu - srovnání s měřením
Neděla, Jiří ; Urban, Ondřej (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99.
|
|
|
Návrh vírové turbiny pro konkrétní lokalitu ČEZ,a.s
Šebela, Radek ; Dobšáková, Lenka (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem práce je návrh vodní turbíny k co nejlepšímu využití hydroenergetického potenciálu na lokalitu (jez na řece Úpě) zvolenou společností ČEZ, a.s a zvážení možnosti více strojového provedení. Jelikož jde o lokalitu s velmi nízkým spádem, byla zvolena technologie vírové turbíny v násoskovém uspořádání. Technologie vírové turbíny představuje novou modifikaci Kaplanovy turbíny, která nepotřebuje rozvaděč. Vírová turbína je charakteristická svojí hltností a vyššími otáčkami. Hlavní část práce je zaměřena na hydraulický návrh stroje.
|
|
|
Vestavby v savce vírové turbiny
Kilian, Ondřej ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce má za úkol navrhnout a zkoumat vestavby v savce Vírové turbiny. V první části práce je definován účel použití savek, ukázka výpočtu energetického zisku savky a stanovení její účinnosti. Dále je zkoumán vhodný tvar savky pro návrh vestavby, a to za pomoci CFD výpočtů proudění. V hlavní části se pak práce zabývá návrhem, zkoumáním a vyhodnocením vestaveb ve vhodném tvaru savky.
|
|
|
Vortex rope mitigation of Francis turbine draft tube by shape optimization
Oberta, Brian ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
This master's thesis is aimed at the creation of shape optimization algorithm. The subject of optimization is a Francis turbine's draft tube in a sup-optimal operational regime. The objective of the shape optimization is the mitigation of vortex rope. The shape optimization is based on steady two-dimensional CFD simulations with usage of k- turbulency modelling. The results are validated by more advanced unsteady three-dimensional CFD simulations. As a part of shape optimization, this thesis ivestigates the possibilities of a simulation of vortex rope's manifestations with steady two-dimensional CFD models.
|
|
|
Hydraulické řešení vírové turbiny pro lokalitu Rosenauerův mlýn
Pavlíček, Tomáš ; Veselý, Jindřich (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem vírové turbíny pro lokalitu Rosenauerova mlýna, kde je hrubý spád HB = 1 m a průtok Q = 1,6 m3s-1. Začátek práce je věnován mikroturbínám a tomu, proč je vírová turbína vhodná pro tuto lokalitu. Dále je uveden postup pro tvorbu hydraulicky činných ploch turbíny. Návrh tvaru lopatky prvně vychází z analytických vztahů, které jsou dále zpřesněny pomocí programu CFX Ansys. Turbína je úzce ovlivněna vtokem a savkou, proto je jejich návrh také uveden v této práci. Výstupem hydraulických výpočtů jsou výsledné parametry a charakteristika navržené turbíny vypočítané z celé sestavy pomocí CFD výpočtů. Závěr práce je věnován návrhu hlavních konstrukčních uzlů, jako jsou hřídel, převod a ložiska. Hydraulický návrh vypracovaný v této práci je podkladem pro realizaci vírové turbíny a stavbu malé vodní elektrárny v lokalitě Rosenauerova mlýna.
|
host ::
RSS.