Определение оптимальных режимов работы микрогидротурбины

Детально изучен поток в модели микрогидротурбины пропеллерного типа в широком диапазоне параметров. На основе анализа средних распределений скорости за рабочим колесом, было показано, что с помощью интегрального параметра крутки можно оперативно выявить наиболее эффективный режим работы микрогидротурбины. Обнаружено, что экспериментальные данные значения параметра крутки хорошо обобщаются простой модельной зависимостью параметра крутки от режима работы (Favrel, et.al., 2017). В случае недогрузки, параметр крутки потока превышает критический уровень, происходит распад вихря. Показано, что данная структура потока приводит к возникновению прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ). Значимость полученного результата заключается в том, что при создании микрогидротурбины можно определять диапазон параметра крутки, при котором отсутствуют вихревые явления и, как следствие, КПД турбины высокий. 

Модель микрогидротурбины: 1 – входной патрубок, 2 – вал, 3 – сервопривод, 4 – направляющий аппарат (неподвижный завихритель), 5 – рабочее колесо (вращающийся завихритель), 6 – тело обтекания, 7 – коническая отсасывающая труба, 8 – сужающее сопло, 9 – воздуховод.

Сравнение зависимости параметра крутки от режима работы микротурбины с модельной зависимостью (Favrel, et. al., 2017).

ИТ СО РАН. Руководитель работы д.ф.-м.н. Сергей Иванович Шторк. Тел. + 7 (383) 333-10-94.