Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng tua bin hướng chéo cánh cố định ứng dụng cho thủy điện nhỏ ở Việt Nam

Mục đích nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu tua bin hướng chéo, bánh công tác cánh cố định có vành ngoài khe hở trụ, áp dụng cho thủy điện nhỏ và cực nhỏ, cột nước thấp và trung bình của Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng tua bin hướng chéo cánh cố định ứng dụng cho thủy điện nhỏ ở Việt Nam BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ******NGHIÊN CỨU TUA BIN HƯỚNG CHÉO CÁNH CỐ ĐỊNH ỨNG DỤNG CHO THỦY ĐIỆN NHỎ Ở VIỆT NAM Chuyên nghành: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ THỦY KHÍ Mã nghành: 62.52.16.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ****** PHẠM PHÚC YÊNNGHIÊN CỨU TUA BIN HƯỚNG CHÉO CÁNH CỐ ĐỊNH ỨNG DỤNG CHO THỦY ĐIỆN NHỎ Ở VIỆT NAMChuyên ngành: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ THỦY KHÍ Mã ngành: 62.52.16.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS Lê Danh Liên. 2. PGS.TS. Bùi Quốc Thái. HÀ NỘI 2012 LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi.Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưatừng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. TÁC GIẢ LUẬN ÁN MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU 11. Sự cần thiết của đề tài 12. Mục đích và phạm vi nghiên cứu 2 2.1. Mục đích nghiên cứu 2 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 2.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3 CHƢƠNG 1 4 TỔNG QUAN VỀ TUA BIN HƢỚNG CHÉO1.1. Phạm vi làm việc của tua bin hướng chéo 4 1.1.1. Sự ra đời của tua bin hướng chéo 4 1.1.2. Phân loại và phạm vi làm việc của tua bin hướng chéo 51.2. Tổng quan về kết quả nghiên và ứng dụng tua bin hướng chéo 7trên thế giới 1.2.1. Tua bin hướng chéo công suất vừa và lớn 7 1.2.2. Các kết quả nghiên cứu tua bin hướng chéo của Nga (Liên Xô 9cũ) 1.2.3. Tua bin hướng chéo công suất nhỏ 131.3 Tổng quan về nghiên cứu và ứng dụng tua bin hướng chéo ở Việt 15Nam1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu khoa học của đề tài 18 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu 18 1.4.2. Nội dung nghiên cứu của luận án 18 CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CHO MÔ HÌNH TUA 20 BIN HƢỚNG CHÉO CÁNH CỐ ĐỊNH CÔNG SUẤT NHỎ2.1. Lựa chọn phương pháp tính toán thiết kế profil lá cánh bánh công 20tác tua bin mô hình hướng chéo 2.1.1. Thiết kế BCT tua bin hướng chéo theo phương pháp một tọa độ 21 2.1.1.1. Cơ sở lý luận lựa chọn phương pháp một tọa độ 21 2.1.1.2. Nội dung cơ bản của phương pháp một tọa độ 21 2.1.2. Xây dựng tọa độ đường nhân và đắp độ dày cho profil cánh 252.2. Cơ sở lý thuyết xác định phân bố vận tốc và áp suất trên profil 26cánh2.3. Cơ sở đánh giá tổn thất năng lượng của dòng chảy qua tua bin 32 2.3.1. Tổn thất do va đập 33 2.3.2. Tổn thất do sự co hẹp và mở rộng đột ngột của dòng chảy 35 2.3.3. Tổn thất do ma sát của dòng chất lỏng với cánh dẫn và do chuyển 37động xoáy qua khe hở giữa bánh công tác và buồng tua bin2.4. Cơ sở xây dựng đường đặc tính lý thuyết của tua bin hướng chéo 39 2.4.1. Phân loại đường đặc tính tua bin 39 2.4.2. Xây dựng đường đặc tính cột áp của tua bin 40 2.4.3. Xây dựng đường đặc tính tổng hợp lý thuyết của tua bin hướng 45chéo 2.4.3.1. Vẽ đường quan hệ Q = f(n) 45 2.4.3.2. Vẽ đường quan hệ η = f(n) 47 2.4.3.3. Xây dựng đường đặc tính tổng hợp lý thuyết 492.5. Tính toán bánh công tác trên máy vi tính 51 2.5.1. Chương trình tính toán phân bố vận tốc và áp suất trên profil 51cánh 2.5.2. Chương trình tính toán tổn thất bánh công tác 532.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mau lưới cánh đến đặc tính làm 54việc của tua bin2.7. Các kết quả nghiên cứu TBHC cánh xoay 59 2.7.1. Các thông số chính và kết cấu của tua bin hướng chéo 60 2.7.2. Các kết quả nghiên cứu về hệ thống dẫn dòng TBHC cánh xoay 62 2.7.3. Các bước tính toán lựa chọn thông số kết cấu phần dẫn dòng của TB 64 2.7.4. Lựa chọn các thông số cơ bản phần dẫn dòng cho thiết kế TB mô 67hình của đề tài CHƢƠNG 3 70THIẾT KẾ VÀ THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH TUA BIN HƢỚNG CHÉO CÁNH CỐ ĐỊNH CÔNG SUẤT NHỎ3.1. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 703.2. Tính toán thiết kế tua bin mô hình 72 3.2.1. Cơ sở mô hình hoá và chọn tua bin mô hình ...