Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical aided design of Pelton nozzle jet deflector

Popovski Boro, Lipej Andrej

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2021

|

Vol. 5, No 2

149--156

EN

Hydro energy still occupies an important place among renewable energy sources. In special operating conditions, Pelton turbines are irreplaceable and can be used for extremely small hydropower plants and also large hydro power plants. Pelton turbines can operate with high head and relatively small flow rates. In many cases, the height differences of the water are very large. Sometimes it is necessary to stop the operation of the turbine very quickly and the consequences of water hammer can be very severe. The responsible part to minimize the consequences of this phenomena is jet deflector, which can be in two different technical designs. The steps for 3-D geometry definition, pre-processing and post-processing, flow modelling and FEM analysis are presented. In the paper is presented the new optimized design of push-out jet deflector shape. Optimization consider 3-D CFD analysis of free surface flow and stress analysis. The main goal of the research was to minimize the influence of all force components on the torque of deflector servomotor. The final results present the geometry of the deflector, with a significant reduction in the stresses and deformations. These have been achieved with a crucial reduction in the hydrodynamic force and torque.

2

Mathematical and hydraulic modelling of undular jump

Riabenko A. A., Chernyuk V. V., Klyuha O. A., Halych O. A., Poplavskiy D. M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

379--391

EN

The article considers the problem of undular jump’s mathematical and hydraulic modelling. The cases of undular jump formation during different hydrotechnical constructions work are given. If the specifity of undular jump, especially wavelike free-surface and departure of from pressure distribution will not be taken into account, it can put to difference between designed and real hydraulic regimen. This factor can bring to miscalculation during designing, building and exploitation of constructers. All that shows the issue urgency of undular jump characteristics calculations and modelling. The article gives existent differential equations of free-surface of near-critical flows, which include undular jump. The disadvantage of given differential equations and their solutions are made, based on produced analysis. Consequently, addressing the mentioned existing misconceptions about the undular jump, it is necessary take into account inclination and curvature of streamlines in initial section of considered phenomena. The original mathematical model of near-critical flow, which takes into account this factor, are suggested. On the basis of this model, the differential equation was derived – with its general and specific solutions – for the free-surface profile of the considered phenomena. The results of undular jump laboratory researches, which were made on experimental setup, are demonstrated. The comparison of theoretical calculations with experimental data has provided a good convergence of the results.

PL

Artykuł rozważa problemy matematycznego i hydraulicznego modelowania skoku falowego. Podano przypadki tworzenia się skoku falowego przy różnych pracy różnych budowli hydrotechnicznych. Jeśli określony skok falowy, szczególnie fali na wolnej powierzchni nie jest brany pod uwagę rozkład ciśnień, to otrzymane wyniki będą się znajdować pomiędzy projektowanym a rzeczywistym poziomem. Czynnik ten może powodować błędy w czasie projektowania, wznoszenia i eksploatacji budowli. Wskazuje to na konieczność opracowania wzorów i modeli do określania charakterystyk skoków falowych. Artykuł podaje różne wzory dla wolnej powierzchni i przepływów bliskokrytycznych, które zawierają skok falowy. Niedokładności podanych różnych równań i ich rozwiązania ustalono, na podstawie opracowanych analiz. Wskutek tego, adresując istniejące błędne wyrażenia w stosunku do skoku falowego, trzeba brać pod uwagę nachylenie i krzywiznę linii nurtu w początkowej sekcji rozważanego zjawiska. Zaproponowano oryginalny model matematyczny bliskokrytycznego przepływu, który uwzględnia powyższy czynnik. Na podstawie tego modelu, opracowano odrębne równania - z ogólnymi i szczegółowymi rozwiązaniami - dla zjawiska przepływu o wolnej powierzchni. Zaprezentowano również wyniki badań laboratoryjnych skoku falowego, które były podstawą analiz. Porównanie obliczeń teoretycznych z wynikami badań doświadczalnych pokazuje dobrą zbieżność wyników.

3

Meshless modelling of free surface flow

Lobovsky L., Kren J.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2007

|

z. 6

103--108

EN

The paper gives a brief overview of the theory of the smoothed particle hydrodynamics (SPH). The SPH governing equations for incompressible flow of viscous fluid are derived. The presented SPH model is capable of simulating free surface flows involving fluid to fluid and fluid to rigid wall interactions. The results of performed numerical simulations are presented.

DE

Im Beitrag ist kurzes Resümee der „Smoothed Particle Hydrodynamics" (SPH) Methode eingeführt. Hier sind die SPH Bewegungsgleichungen für inkompressible reibungsbehaftete Flüssigkeitsströmung ableitet. Dargestelltes SPH Modell ist für Simulierung der Strömung mit freier Oberfläche und für Flüssigkeitsinteraction und Interaction zwischen Flüssigkeit und feste Wand geeignet. SPH Ergebnisses der numerischen Simulierung sind dargestellt.