| Инд. авторы: | Астракова А.С., Банников Д.В., Черный С.Г., Чирков Д.В. |
| Заглавие: | Численные методы оптимизационного проектирования проточных частей гидротурбин |
| Библ. ссылка: | Астракова А.С., Банников Д.В., Черный С.Г., Чирков Д.В. Численные методы оптимизационного проектирования проточных частей гидротурбин // Вычислительные технологии. - 2014. - Т.19. - № 1. - С.20-39. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X. |
| Внешние системы: | РИНЦ: 21337738; |
| Реферат: | rus: Предлагаются два новых критерия качества в задаче оптимизационного проектирования проточного тракта гидротурбины. Первый критерий - эффективности работы гидротурбины - формулируется на основе комбинированного метода определения потерь энергии во всем проточном тракте, включающего расчёт трёхмерного турбулентного течения в направляющем аппарате и рабочем колесе, и инженерно-эмпирическую методику определения потерь в остальных элементах гидротурбины. Второй критерий - минимизации динамических нагрузок, вызванных прецессией вихревого жгута за рабочим колесом, - строится путём формирования за лопастями рабочего колеса профиля расходной составляющей скорости, имеющего монотонный рост к его оси. В новой постановке решается задача проектирования рабочего колеса радиально-осевой гидротурбины, обеспечивающего высокие энергетические характеристики и уменьшенные пульсации давления на трёх заданных режимах. eng: Two new criteria in optimal design problem for hydro turbine flow passages are proposed. First criterion is the efficiency criterion of hydro turbine and this criterion is based on the combined method for determination of energy loss in the entire flow passage. Combined method includes calculation of 3D turbulent flow in the wicket gate and runner along with an engineering semi empirical technique in other hydro turbine elements. Second criterion is a criterion for minimization of the dynamical loads produced by precession of the vortex core downstream of the runner. This criterion is met by the establishment of a monotonic increase of the meridional velocity component towards the axis downstream the blades.Problem of the runner design for Francis turbine was solved in his new formulation.The constructed runner shape ensures high efficiency at the most efficient operating point as well as the diminished pressure pulsations at the full load regime. |
| Ключевые слова: | вихревой жгут; эффективность гидротурбины; динамические нагрузки; генетический алгоритм; Optimization design; Hydro turbines; Vortex core; hydro turbine efficiency; dynamical loads; genetic algorithm; оптимизационное проектирование; гидротурбины; |
| Издано: | 2014 |
| Физ. характеристика: | с.20-39 |
| Цитирование: | 1. Банников Д.В., Чёрный С.Г., Чирков Д.В. и др. Оптимизационное проектирование формы проточной части гидротурбины и анализ течения в ней // Вычисл. технологии. 2010. Т. 15, № 5. С. 73-94. 2. Pilev I.M., Sotnikov A.A., Rigin V.E. et al. Multiobjective optimal design of runner blade using efficiency and draft tube pulsation criteria // 26th IAHR Symp. on Hydraulic Machinery and Systems. Beijing, 2012. P. 1-8. 3. Чёрный С.Г., Чирков Д.В., Лапин В.Н. и др. Численное моделирование течений в турбомашинах. Новосибирск: Наука, 2006. 202 с. 4. Пылев И.М., Малышев А.К., Чёрный С.Г., Скороспелов В.А. Оптимизационное проектирование проточных частей гидротурбин // Тяжёлое машиностроение. 2007. № 4. С. 10-13. 5. Банников Д.В., Есипов Д.В., Чёрный С.Г., Чирков Д.В. Оптимизационное проектирование ротора гидротурбины по критериям эффективность-прочность // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т. 17, № 4. C. 651-658. 6. Банников Д.В., Чёрный С.Г., Чирков Д.В. и др. Оптимизационное проектирование лопасти гидротурбины, обеспечивающей минимальные динамические нагрузки на конструкцию // Тр. Междунар. конф. "Современные проблемы прикладной математики и механики: Теория, эксперимент и практика", посвящённой 90-летию со дня рождения академика Н.Н. Яненко. Новосибирск: НТЦ "Информрегистр", 2011. http://conf.nsc.ru/ files/conferences/niknik-90/fulltext/37922/47393/tezis_bannikov_extended.pdf 7. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Издательский дом "Вильямс", 2007. 912 с. |
