Katedra energetických strojů a zařízení

Prezentace na téma: "Katedra energetických strojů a zařízení"— Transkript prezentace:

1 Katedra energetických strojů a zařízení
Západočeská univerzita v Plzni 1M Progresivní technologie a systémy pro energetiku (PTSE)

2 V002 - Optimalizace zařízení strojovny energetického bloku
ETAPA 1 – Aerodynamika průtočných částí Vstupní a výstupní části turbiny - experimentální a souběžně numerický výzkum vstupních a výstupních částí turbiny, tj. stanovení podmínek pro maximální rozevření difuzoru bez odtržení proudění od stěny při uvažování umělé drsnosti stěn, vefukování do mezní vrstvy, syntetického paprsku apod. a aplikace na výstupní hrdla turbostrojů Průtočná část turbiny - numerické a experimentální simulace proudění v průtočné části turbíny se zaměřením na stupně, regulační ventily, výstupní skříně, ucpávky Experimentální zařízení - Aerodynamický difuzorový tunel - Jednostupňová vzduchová turbina - Aerodynamický kalibrační tunel Pracovníci Ing. Jiří Polanský, PhD. Ing. Richard Matas, PhD. Ing. Petr Milčák Ing. Pavel Žitek

3 V201 - Výzkum prouděním vybuzených vibrací elementů energetických zařízení
matematické modely pro simulace proudem vybuzených vibrací těles tekutinově zavazbené soustavy s aplikacemi na trubkové svazky, kaskády lopatek turbostrojů, ventily zprovoznění bezdotykového vibrometru. porovnávací experimenty proudem vybuzených vibrací těles tekutinově zavazbené soustavy. porovnání výsledků experimentů a simulací, návrh opatření. analýza a numerické simulace vibrací dalších částí strojů. Experimentální zařízení - Aerodynamický tunel pro výzkum vibrací trubkových svazků - Aerodynamický tunel pro výzkum vibrací lopatkových mříží Pracovníci Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc. Doc. Ing. Hynek Klášterka, CSc. Ing. David Krivánka Ing. Aleš Pacák

4 V202 - Analýza systémů ventilace a odvodu spalin
Návrhy průtočných částí nových ventilátorů pro provoz v energetice s ohledem na zvyšování účinnosti tlakového součinitele. Experimentální i numerické ověřování. Výzkum a optimalizace procesu čistění spalin, tj. média s částicemi, s cílem nalézt optimální způsob zachycení částic. Ekologické aspekty provozu elektrárny, dopady na okolní prostředí. Teoretické modelování procesů čištění.

5 Vzduchová turbina VT400

6 Vzduchová turbina VT400 Výzkum vlivu tvaru lopatek na proudění ve stupni snížení ztrát sekundárním prouděním 4 základní typy lopatkování proměření proudového pole za rozváděcími lopatkami proměření proudového pole za oběžnými lopatkami probíhají numerické simulace - návrh nového lopatkování Prismatic Lean Compound lean Compound twist

7 porovnání s přímými lopatkami
Vzduchová turbina VT400 - ztráty v rozváděcích lopatkách Typ lopatkování průměrná ztráta v RL porovnání s přímými lopatkami Prismatic 0,0772 100 Lean 0,0785 101,7 Compound lean 0,0643 83,3 Compound twist 0,0744 96,4

8 Aerodynamický kalibrační tunel
kalibrační rychlost 20 – 120 m/s

9 Aerodynamický difuzorový tunel
Měření a vizualizace proudění v difuzoru pomocí PIV – ve spolupráci s TU Liberec

10 Proudění ve výstupním hrdle parní turbiny

11 Vefukování do modelu výstupního hrdla
- proudění vzduchu modelem jednoproudého výstupního hrdla ve 2D a 3D. g = 2% g = 4%

12 Aerodynamický tunel pro výzkum vibrací trubkových svazků
Výzkum vibrací tekutinově vázaných soustav trubkových svazků

13 Aerodynamický tunel pro výzkum vibrací lopatkových mříží

14 Laserový vibrometr PDV-100
Polytec PDV-100 bezkontaktní měření vibrací lopatek/trubek a analýzu tunelu široký rozsah frekvencí a rychlostí digitální výstup vysoká mobilita

15 Aerodynamické síly na lopatky od úplavů
- porovnání přetlakového a rovnotlakého stupně

16 Proudění regulační mezistěnou
- proudění regulační mezistěnou nízkotlakého dílu parní turbíny

17 Simulace proudění v regulačních ventilech parních turbín
Ukázka výpočetní sítě ideového návrhu ventilu a prvních výsledků (s modelem ideálního plynu) - řešen periodický segment při různých provozních režimech Ukázka výpočetní sítě Proudnice obarvené dle Machova čísla - ilustrační obrázek složitého proudového pole s transsonickými rychlostmi

18 Publikace dosažených výsledků
Výsledky byly publikovány na konferencích: Fluent 2006, Praha Aplikácia experimentálnych a numerických metód v mechanike tekutín, Žilina Energetické stroje - termomechanika - mechanika tekutin – 2006, Plzeň Modelování a měření nelineárních jevů v mechanice, Nečtiny Parní a spalovací turbíny 2006, Plzeň Vznikla diplomová práce: DVOŘÁK, D. Porovnání účinnosti turbinových stupňů o relativně malé štíhlosti s různým provedením omezujících stěn. Úlohy byly řešeny v úzké spolupráci se ŠKODA POWER a. s.

19 Děkuji za pozornost