Предметом изучения настоящей выпускной квалификационной работы магистра является радиально-осевая турбина РО-45, режим работы которой определяется условиями: расчетный напор 40 м., проектная мощность 60 МВт. Такой тип турбины является наиболее оптимальным для работы в заданных условиях. Расчет и проектирование гидротурбины необходимы для получения качественной проточной части и эксплуатационной характеристики, определяющей энергетические характеристики при различных режимах работы турбины. Методы исследования включают решение прямых задач гидродинамики гидротурбин. Возможность исследования достигается использованием программного комплекса ANSYS, ГРаНиТ. В результате работы спроектирована 3D модель проточной части, включающая лопастную систему рабочего колеса, спиральную камеру, отсасывающую трубу, направляющий аппарат и проведены расчеты проточной части с использованием граничных условий из универсальной характеристики. Приведена визуализация тока в смоделированной проточной части. Проведена оптимизация лопастной системы рабочего колеса путем исследования гидравлических показателей при изменении геометрии лопастной части. В заключительной части выбираются значения основных параметров гидротурбины, и строится эксплуатационная характеристика, которую впоследствии возможно использовать для расчета энергетических характеристик турбины при различных режимах работы.

The subject of this final qualification work is radial-axis hydraulic turbine RO45, the operating mode of which is determined by the following conditions: design head 40 m, design power 60MW. This type of turbine is the most optimal for operation under given conditions. The theme of designing and calculating the flow part is due to the need to obtain a high-quality operational characteristic for the conditions of hydro site. Research methods include solving the direct problems of hydrodynamics of hydraulic turbines. The possibility of research is achieved using the ANSYS software package and GRaNiT. As a result of the work, a 3D model of the flow part was designed, including a spiral case, guide vanes, a blade system of the impeller, an intake aspiration tunnel, and the flow part was calculated using boundary conditions from a universal characteristic. The visualization of the current in the simulated flow part is given. Optimization of the vane system of the impeller was carried out by studying the hydraulic performance when changing the geometry of the vane part. In the final part, the values of the main parameters of the hydraulic turbine are selected, and the best performance is constructed, which subsequently can be used to calculate the energy characteristics of the turbine under various operating conditions.