Un nou tip de vană pentru controlul și reducerea instabilității curgerii cu rotație din difuzorul conic al turbinelor hidraulice
732PED/2022
Turbo-mașinile hidraulice pot suferi fluctuații severe de presiune, atunci când sunt operate sub condițiile lor de proiectare. De ex. turbinele Francis sunt proiectate pentru a funcționa la un regim de randament maximă sau aproape, dar datorita pieței de energie fluctuante, ajung să funcționeze la sarcină parțială. Faptul că paletele rotorului nu sunt reglabile duc la fenomene hidrodinamice nedorite, cum ar fi creșterea rapidă a pierderilor hidraulice, scăderea rapidă a randamentului etc. Instabilitățile hidrodinamice generează apariția unor fluctuații severe de presiune în conul tubului de aspiratie. Aceste oscilații de presiune variază în amplitudine și frecvență în funcție de punctul de operare. Cauzele acestor schimbări de fluctuații sunt de ex. la sarcina parțială în intervalul de debit de 60% - 70%, pulsațiile de presiune induse de vartejul elicoidal din tubul de aspiratie. Aceste fenomene sunt cunoscute de mult timp, dar efectele lor sunt resimțite mai acut astăzi. Întreaga comunitate academică și inginerii proiectanti, recunosc că problema regimurilor îndepărtate de optim este încă deschisă și așteaptă soluțiile tehnice eficiente implementabile în hidrocentrale pentru a îmbunătăți substanțial flexibilitatea în exploatarea hidroenergetică. Fenomenul de vârtej elicoidal este asociat cu vibrații severe și pulsații de presiune. Poate excita toate părțile sistemului hidraulic și structural, ducând la probleme grave, cum ar fi: fluctuații de presiune, efecte de oboseală, vibrații, oscilații de putere, zgomot. Pentru a rezuma cele spuse mai sus, scopul proiectului este de a demonstra și valida pe un stand experimental funcționarea unui nou tip de robinet care generează un jet de apă pulsator pentru a elimina / atenua, instabilitățile asociate curgerii cu rotație din difuzorul conic al turbinelor hidraulice care funcționează la sarcină parțială. Introducerea noului tip de robinet se face prin bypass-area circuitului hidraulic principal al turbinei. Pentru a rezuma cele spuse mai sus, scopul proiectului este de a demonstra și valida pe un stand experimental funcționarea unui nou tip de robinet care generează un jet de apă pulsator pentru a elimina / atenua, instabilitățile asociate curgerii cu rotație din difuzorul conic al turbinelor hidraulice care funcționează la sarcină parțială. Introducerea noului tip de robinet se face prin bypass-area circuitului hidraulic principal al turbinei. Echipa proiectului: dr.ing. Constantin TĂNASĂ,C.S.I - DIRECTOR PROIECT prof.dr.ing. Romeo Florin SUSAN-RESIGA conf.dr.ing. George BELGIU conf.dr.ing. Adrian Ciprian STUPARU ș.l. dr.ing. Alin Ilie BOSIOC assist. dr.ing. Tiberiu CIOCAN