Σχεδιασμός και προσομοίωση υδροστροβίλου τύπου Francis (ή Pelton) με την χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής

Abstract

H παρούσα εργασία διερευνά το σχεδιασμό, τη μοντελοποίηση, την προσομοίωση και την επικύρωση ενός υδροστροβίλου Francis, αξιοποιώντας προηγμένο λογισμικό μηχανικής όπως το ANSYS BladeGen, το TurboGrid, το Fluent CFX και το SolidWorks. Ο πρωταρχικός στόχος είναι να αναπτυχθεί ένας στρόβιλος ικανός να λειτουργεί αποτελεσματικά εντός προκαθορισμένων λειτουργικών παραμέτρων. Η διαδικασία σχεδιασμού περιλαμβάνει τον καθορισμό της γεωμετρίας των πτερυγίων του στροβίλου για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης, τηρώντας παράλληλα τους κατασκευαστικούς περιορισμούς. Οι προσομοιώσεις υπολογιστικής δυναμικής ρευστών (CFD) χρησιμοποιώντας το Fluent CFX αξιολογούν την απόδοση του στροβίλου υπό τις θεωρούμενες συνθήκες λειτουργίας, παρέχοντας πληροφορίες για την ισχύ εξόδου, την απόδοση και την κατανομή πίεσης. Η ενσωμάτωση πολλαπλών πλατφορμών λογισμικού απλοποιεί τη ροή εργασίας, διευκολύνοντας την κατανόηση της συμπεριφοράς του στροβίλου. Συνολικά, η παρούσα εργασία καταδεικνύει τη σκοπιμότητα και τη διαδικασία σχεδιασμού ενός υδροστροβίλου Francis εντός καθορισμένων λειτουργικών παραμέτρων και θέτει τα θεμέλια για μελλοντική έρευνα σε λύσεις βιώσιμης ενέργειας.