The experimental study was intended to investigate the performance characteristics of three cross flow turbine models using nozzle roof curvature radius centered on shaft axis designed on the same flow rate, runner diameter and rotational speed with each model having different runner width as well as its nozzle entry arc. The nozzle and runner width were designed as the fuction of the nozzle entry arc, the shorter pair of runner-nozzle, the larger nozzle entry arc and vise versa. The nozzle entry arcs used in this experimental study were 75 o , 90 o and 120 o. In addition, the three models had equal cross sectional area of nozzle entry. The three turbine nozzles were designed to have roof curvature radius centered on shaft axis. The nozzle roof curvature were expected to be able to deliver water in better direction as well as its flow condition as the water entered the tubine runner. The experimental test rig consisted of three turbine models, pump, piping systems, magnetic flow meter, and tachometer. The Flow rates, that entered the turbine, supplied by the pump, were measured by the magnetic flow meter. The power generated on the turbine shaft was determined by measuring the torsion forces detected by using a spring balance and turbine speeds were detected by a hand held tachometer. The turbine performance characteristics were shown by the relation of efficiency versus flow rate, head, and specific speed; as well as the relation of efficiency versus velocity ratio and speed ratio. The velocity ratio was the ratio of runner pheripheral velocity to water jet velocity that entered the runner; the speed ratio was the ratio of runner speed to water jet speed entering the runner. The results of the study indicated that best efficiency points increased as the nozzle entry arc decreased or on the other hand best effisiency points decreased as the nozzle entry arc increased. The results showed that the cross flow turbine using 75 and 90 degree entry arcs indicated efficiency and power which was higher than that of turbine with 120 degree nozzle entry arc.
The experimental study was intended to investigate characteristics of the cross flow turbine based to the three models designed on the same runner diameter with different runner length of each. The Flow rates were measured by magnetic flow meter, the forces were detected by using spring balance and turbine speeds were detected by tachometer. The performance characteristics are shown by the relation of Power and efficiency versus jet entry arc, as well as the relation of Power and efficiency versus ratio between diameter and width of runner. The study indicated that the efficiency of the models were slightly difference, the highest efficiency indicated by the turbine with the ratio between length of runner and the diameter of the runner was 2; It was corresponding to the 75 degree entry arc.
Гiдроелектростанцiї є однiєю з форм поновлюваних джерел енергiї, що надходить з проточної води. Турбiна використовується для запуску генератора i перетворення механiчної енергiї в електричну. Колесо турбiни розташоване всерединi корпусу турбiни i обертає привiдний вал. Однiєю з найбiльш поширених турбiн є турбiнапоперечного потоку. На характер потоку води, що протiкає через порожнину ротора турбiни поперечного потоку, впливає кiлькiсть активних лопатей ротора, об якi б'ється вода з сопла турбiни. Вважалося, що вiдмiннiсть в характерi потоку пов'язане з вiдмiнностями в продуктивностi трьох моделей турбiн. Вiзуалiзацiї потоку води, що проходить через порожнину ротора турбiни поперечного потоку, були взятi з експериментального дослiдження робочих характеристик трьох моделей турбiни поперечного потоку, розрахованих на однi i тi ж значення витрати, дiаметрiв ротора i швидкостей обертання, але кожна модель турбiни має рiзнi значення ширини ротора i дуги входу сопла. Ширина сопла i ротора розрахована як функцiя дуги входу сопла, тому чим менше ширина пари ротора i сопла, тим бiльше дуга входу сопла i навпаки. Вiзуалiзацiї потоку води, що проходить через турбiну, були вивченi за допомогою порожнини турбiни поперечного потоку. Три моделi були випробуванi з однаковим напором i з однаковим витратою на швидкостi 50, 100, 150, 250, 300 i 500 об/хв. Були зробленi знiмки води, що проходить через порожнину роторiв моделi турбiни, для визначення умов потоку, i була розрахована ефективнiсть моделей для вiдображення продуктивностi турбiни. Зображення зробленi в межах 10 см i паралельно турбiнi. Моделi турбiни поперечного потоку були спроектованi з дiаметром ротора по 197 мм кожен i вiдношенням дiаметра ротора до довжини ротора 1:2. Одна сторона кожного торцевого диска моделi турбiни була зроблена з прозорого матерiалу Перспекс, що полегшувало дослiднику спостереження за режимом потоку води пiд час протiкання всередину ротора. Умови потоку води, що проходить через порожнину турбiнних колiс, були сфотографованi за допомогою камериНiкон, оснащеної галогеновою лампою потужнiстю 1000 Вт для фiксацiї рiзницi в характерi потоку мiж трьома моделями турбiни. Дуги входу сопла, що використовуються в даному експериментальному дослiдженнi, становили 75°, 90° i 120°. Крiм того, сопло кожної моделi має однакову площу поперечного перерiзу, а кришка має радiус кривизни, центрований по осi вала. Очiкувалося, що така кривизна кришки сопла зможе доставляти воду в кращому напрямку, а також в режимi її потоку, коли вода надходить в ротор турбiни. Величина дуги входу сопла визначає кiлькiсть активних лопатей, об якi б'ється струмiнь води, що виходить з сопла. Цi умови впливають на картину потоку води в момент проходження через порожнину колеса турбiни. Передбачалося, що даний режим потоку впливає на робочi характеристики турбiни поперечного потоку Ключовi слова: дуга входу сопла, режим потоку, робочi характеристики турбiни поперечного потоку
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.