Ledskenornas position i en vattenturbin

1. Problem Att undersöka möjligheten att bestämma ledskenemomentet med hjälp av en endimensionell approximation. Detta kan göras med hjälp av Bernoullis ekvation eller kontrollvolymer. Studien görs i Matlab. Bakgrund Ledskenor används för att kontrollera vattenflödet genom en vattenturbin. Det är viktigt att känna till ledskenans moment vid design av hydraulsystem för reglering av en vattenturbin. Metod 1: Momentberäkning med Bernoullis ekvation Bernoullis ekvation används för att beräkna trycket längs med ledskenorna. Sedan integreras trycket på randen av ledskenorna för att beräkna kraften. Momentet beräknas genom att multiplicera kraften med avståndet till ledskenetappen. Metod 2: Momentberäkning med kontrollvolymer Kontrollvolymsmetoden används för att beräkna kraften på ledskenan från en fix volym av vatten mellan två ledskenor. Momentet beräknas som ovan. Simulering i Femlab Resultat De beräknade värdena på ledskenan skiljer sig från det verkliga både till tecken och storlek. Slutsatsen är att den endimensionella approximationen är för grov. Detta stöds av simuleringarna i Femlab, där isobarerna inte är radiella. Flödeslinje Radiella isobarer Ledskenornas position i en vattenturbin Kontrollvolym Ledskenetapp Pilarna anger vattenflödet genom turbinen Beräkning av ledskenemoment Forskare: Pär Broman pabr6353@student.uu.se Jon Karlsson joka7179@student.uu.se Cecilia Zettersten ceze5122@student.uu.se Sara Öhman saoh1266@student.uu.se Handledare: Urban Andersson Vattenfall Utveckling AB Plot av hastighetsflöde och isobarer mellan ledskenor i en turbingeometri. Department of Information Technology Box 337 SE-751 05 Uppsala Sweden Project in course ”Scientific Computing, Advanced course” May 2005 Further information: http://www.it.uu.se/edu/course/homepage/projektTDB/ Contact: projektTDB@it.uu.se