Complete Francis Turbine Flow Simulation using FLUENT

Παρουσίαση με θέμα: "Complete Francis Turbine Flow Simulation using FLUENT"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Complete Francis Turbine Flow Simulation using FLUENT
Simuliranje strujanja kroz cijelu Francis-ovu turbinu primjenom FLUENT-a Čarija Zoran dipl.ing. prof.dr.sc.Zoran Mrša dipl.ing.

2 Postojeća Francis-ova turbina
Karakteristike: - snaga ~16 MW - brzina vrtnje min-1 - protok m3/s - geometrija - spirala ulaz Din = 1.5 m - rotor Din/Dout = 1.6 / 1.4 m - broj lopatica - statorskih 10 - regulacijskih 20 - rotorskih 15

3 Cilj Istražiti mogućnost povećanja snage turbine promjenom postojeće geometrije: - statorskih lopatica - regulacijskih lopatica - rotora

4 Alat - Gambit 2.0.x - Fluent 6.0.x - optimizacijski paket

5 Simuliranje strujanja kroz turbinu
- pred procesuiranje tj. izrada mreže (Gambit) - rješavanje sustava jednadžbi (Fluent) - post procesuiranje i vizualizacija (Fluent)

6 - prostor statorskih lopatica - prostor regulacijskih lopatica - rotor
Gambit Dekompozicija domene - spirala - prostor statorskih lopatica - prostor regulacijskih lopatica - rotor - difuzor

7 Radi bolje vizaulizacije sljedeći slajdovi sadrže veoma grube mreže (loš y+). Takve mreže nisu korištene za računanje.

8 Gambit -spirala

9 Gambit -prostor između dvije statorske lopatice


10 Gambit - statorske lopatice

11 Gambit -prostor između dvije regulacijske lopatice


12 Gambit - regulacijske lopatice

13 Gambit -prostor između dvije rotorske lopatice


14 Gambit -rotorske Rotor ulaz

15 Gambit -difuzor

16 Gambit -parametarsko modeliranje

17 - parametarsko modeliranje - IF blokovi
Gambit – Zaključak Prednosti - parametarsko modeliranje - IF blokovi - DO petlje (periodičke domene) - konstante, funkcije i izrazi - Fluent-ov predprocesor !!

18 Fluent - model Stacionarno strujanje Segregated rješavač Multiple reference frame (MRF) model Standardni k-ε model turbulencije Grid interface (nonconformal meshes) Granični uvjeti - velocity inlet (spirala ulaz) - outflow (izlaz difuzor)

19 Zašto potpuno simuliranje?
Raspodjela protoka kroz statorske lopatice

20 Fluent - domene Vrijeme računanja - 16 sati (250 iteracija)
čelija čelija čelija čelija - spirala čelija - statorske lopatice čelija - regulacijeske lopatice čelija - rotor čelija - difuzor čelija Vrijeme računanja - 16 sati (250 iteracija)

21 U nastavku,. x=0. predstavlja ISO-Surface, x=0. y=0
U nastavku, x=0 predstavlja ISO-Surface, x=0 y=0 predstavlja ISO-Surface, y=0 z=0 predstavlja ISO-Surface, z=0

22 Fluent – Grid Outline

23 Fluent – Grid All

24 Fluent – Grid, z=0, Outline

25 Fluent – Grid, z=0

26 Fluent – Grid, z=0

27 Fluent – vektori brzina, z=0

28 Fluent – vektori brzina, z=0

29 Fluent – vektori relativnih brzina, z=0

30 Fluent – vektori relativnih brzina, z=0

31 Fluent – konture brzina, z=0

32 Fluent – konture brzina x=0, y=0

33 Fluent – konture totalnog tlaka x=0, y=0

34 Fluent – konture totalnog tlaka z=0

35 Fluent – konture statičkog tlaka

36 Fluent – konture statičkog tlaka, rotor

37 Fluent – konture statičkog tlaka + vektori brzina

38 Fluent – konture statičkog tlaka + vektori brzina

39 Fluent – konture statičkog tlaka + vektori brzina

40 Fluent – putanje (spirala+sl+rl)

41 Fluent – putanje (rotor+difuzor)

42 Fluent – putanje (rotor+difuzor)