Metodika diagnostiky oběžných kol vodních turbín

Methodology of diagnostics of water turbine runners

Metodiky certifikované

cs

Tato metodika se zabývá diagnostikou a stanovením životnosti oběžných kol Francisových vodních turbín namáháných Kármánovými víry, které vznikají na odtokové hraně lopatky. Rozvíjí dva přístupy k posouzení vzniku porušení na lopatce oběžného kola – přístup A, který je založen na kombinaci CFD a strukturální analýzy v čase a přímé simulaci provozních podmínek na lopatce a přístup B, který kombinuje CFD se strukturální analýzou v ustáleném stavu („steady state“) a provádí nepřímou simulaci provozních podmínek na lopatce. Metodika řeší namáhání pouze od Kármánových vírů které vznikají na odtokové hraně lopatky. V rámci posuzované vzorové vodní elektrárny bylo toto buzení nejvýznamnější při velmi nízkých výkonech. Je nutno podotknut, že do provozního stavu volnoběhu se stroj dostává při každém startu i odstavení.

This methodology deals with the díagnostics and determination of the service life of the impellers of Francis water turbines subjected to loading due to the Kármán vortices, which arise at the trailing edge of the blade. It develops two approaches to assessing impeller blade failure – Approach A, which is based on a combination of CFD and structural time analysis, and direct simulation of blade operating conditions, and Approach B, which combines CFD with steady state structural analysis and performs an indirect simulation of the operating conditions on the blade.

Francisova turbína; Karmánová vírová stezka; kavitace; CFD; modální analýza; FEM; kumulace poškození; únavová životnost

Francis turbine; Kármán vortex street; cavitation; CFD; modal analysis, FEM, damage cumulation, crack, fatigue life

2020-11-01

Asociace strojních inženýrů NTD A.S.I.