Metode numerice de calcul al câmpurilor tridimensionale în distribuitorul şi rotorul turbinei Kaplan

Abstract

Teza de doctorat cuprinde calculul şi analiza cu ajutorul simulării numerice a curgerii tridimensionale în turbinele Kaplan de la Porţile de Fier I pentru punctul optim de funcţionare şi în afara acestuia. Este analizată detaliat comportarea energetică şi cavitaţională a acestor turbine, utilizând pentru curgerea cavitaţională medii bifazice lichid-vapori. Sunt cuantificate pierderile hidraulice din fiecare element al traseului hidraulic cu evidenţierea influenţei asupra randamentului hidraulic al turbinei în ansamblu. O nouă metodă de investigare a performanţelor cavitaţionale este propusă prin cuantificarea variaţiei volumului de vapori în condiţii de cavitaţie. Autorul tezei a conceput şi dezvoltat un produs software original pentru proiectarea în timp real, analiza şi optimizarea turbomaşinilor hidraulice cu performanţe energetice şi cavitaţionale superioare. Acest produs a fost testat şi validat pe turbinele Kaplan de la Porţile de Fier I, evidenţiindu-se versatilitatea şi adaptabilitatea acestui software la condiţii reale de exploatare impuse din constrângeri hidrodinamice sau geometrice. De asemenea, acest pachet software a fost testat şi validat în cadrul colaborărilor cu industria de profil pe turbine radial-axiale de tip Francis.