Детальная информация

Выпускная квалификационная работа выполнена на тему «Проектирование проточной части гидротурбины Бухтарминской ГЭС». Работа посвящена проектированию проточной части радиально-осевой гидротурбины типа РО 75 для условий Бухтарминской ГЭС. В качестве исходных данных приняты проектная мощность 77 МВт, расчётный напор 61 м, минимальный напор 58,5 м, максимальный напор 66 м, универсальная характеристика турбины и чертежи элементов проточной части. Выпускная квалификационная работа выполняется на основе ранее разработанной курсовой работы, в которой были определены основные параметры гидротурбины, построена зона работы на универсальной характеристике, рассчитаны диаметр рабочего колеса, частота вращения, осевое усилие, высота отсасывания и эксплуатационная характеристика. Эти результаты использованы как расчётная база. В работе рассмотрены технические параметры гидроузла, выполнено проектирование основных элементов проточной части и построены эксплуатационные характеристики. Жидкотельные модели узла ГЭС и их сборка выполнены в SolidWorks. Расчётная сетка для жидкотельных моделей создана в ANSYS ICEM CFD. Гидродинамический расчёт выполнен в ANSYS CFX, а обработка результатов проведена в CFD-Post. По итогам расчёта получены данные для анализа распределения скоростей и давлений, оценки характера течения в проточной части и построения рабочей характеристики гидротурбины. Полученные данные позволяют оценить корректность выбранных проектных решений и подтвердить возможность применения разработанной проточной части для условий Бухтарминской ГЭС. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии и программное обеспечение: SolidWorks, ANSYS ICEM CFD, ANSYS CFX-Pre, ANSYS CFX-Solver, CFD-Post и Microsoft Excel. Данные инструменты применялись для построения жидкотельных моделей, создания расчётной сетки, задания граничных условий, выполнения численного расчёта, обработки результатов и построения рабочих характеристик.

The final qualification work is titled “Design of the Flow Passage of the Hydroturbine for the Bukhtarma Hydroelectric Power Plant”. The work is devoted to the design of the flow passage of a radial-axial hydroturbine of the RO 75 type for the operating conditions of the Bukhtarma HPP. The initial data include the design power of 77 MW, the rated head of 61 m, the minimum head of 58.5 m, the maximum head of 66 m, the universal turbine characteristic and drawings of the flow passage elements. The final qualification work is based on a previously completed course project, in which the main parameters of the hydroturbine were determined, the operating zone on the universal characteristic was constructed, and the runner diameter, rotational speed, axial force, suction height and operating characteristic were calculated. These results were used as the calculation basis for further design and numerical verification of the flow passage. The work considers the technical parameters of the hydraulic unit, designs the main elements of the flow passage and constructs the operating characteristics. The fluid domain models of the HPP unit and their assembly were created in SolidWorks. The computational mesh for the fluid domain models was generated in ANSYS ICEM CFD. The hydrodynamic calculation was performed in ANSYS CFX, and the results were processed in CFD-Post. Based on the calculation results, data were obtained for the analysis of velocity and pressure distributions, assessment of the flow pattern in the flow passage and construction of the hydroturbine performance characteristic. At the final stage, the results of the numerical calculation were compared with the results of hydroturbine model tests. The obtained data make it possible to assess the correctness of the selected design solutions and confirm the applicability of the developed flow passage for the operating conditions of the Bukhtarma HPP. To achieve these results, the following information technologies and software were used in the work: SolidWorks, ANSYS ICEM CFD, ANSYS CFX-Pre, ANSYS CFX-Solver, CFD-Post and Microsoft Excel. These tools were used to build fluid domain models, generate the computational mesh, define boundary conditions, perform numerical calculations, process results and construct performance characteristics.