Normal view MARC view ISBD view

Francis tipi modelinin performans testlerinin gerçekleştirilmesi ve sayısal sonuçların test sonuçlarıyla doğrulanması / Ferdi Besni.

By: Besni, Ferdi.
Contributor(s): TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
Material type: materialTypeLabelBookPublisher: Ankara : TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018Description: xv, 99 pages : illustrations ; 29 cm.Content type: text Media type: unmediated Carrier type: volumeSubject(s): Tezler, Akademik | Francis türbini | Model performans testi | Tepe diyagramı | Hidrolik verim | Francis turbine | Model performance test | Hill chart | Hydraulic efficiencyOnline resources: Ulusal Tez Merkezi Dissertation note: Tez (Yüksek Lisans)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık 2018 Summary: Francis türbinleri, yüksek verimlilikleri ve geniş işletim aralığında gösterdikleri yüksek performans nedeniyle hidroelektrik santrallerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Türbin modellerinin performans ve kavitasyon testleri, hidroelektrik santralinin (HES) spesifikasyonlarına göre tasarlanan esas türbinlerin üretilmesinden önce gerçekleştirilmelidir. Bu sayede, ucuz olması ve hızlı sonuç vermesinden dolayı sık tercih edilen Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak elde edilen türbin hidrolik verim değeri model testleri tarafından garanti altına alınmış olur. Hem test merkezi hem de deneysel incelemeler belirli standartların gerektirdiği yükümlülükleri sağlamak zorundadır. Bu bağlamda Türkiye’de ilk kez model türbinlerin test edilmesi amacıyla TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Su Türbini Tasarım ve Test Merkezi kurulmuştur. Tesis, sistemin su gereksinimini sağlayan 700 m3 hacimli bir su deposuna ve herhangi bir santralin simüle edilmesi amacıyla farklı debi ve düşü değerlerinde seri, paralel veya tekli olarak çalıştırılabilen frekans kontrollü 1,5 MW güce sahip iki adet santrifüj pompaya sahiptir. Deney düzeneğinde 2 MW güce kadar model türbinler test edilebilmektedir. Üç üniteden oluşan Kepez-1 santralinin birinci ünitesi için yapılan rehabilitasyon çalışması kapsamında yeniden tasarlanan esas türbinin model performans testleri bu test merkezinde gerçekleştirilmiş ve geniş bir işletim aralığında çeşitli debi, düşü ve ayar kanadı açısı kombinasyonları için türbin performans özelliklerini gösteren tepe diyagramı deneysel olarak elde edilmiştir. Tez kapsamında ölçüm ekipmanları, bunların kalibrasyon metodu, model performans deneyinin uygulanışı ilgili test merkezinde geçerli olmak üzere aşamalı bir şekilde detaylandırılarak verilmiştir. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarının belirlediği, test sonrası hesaplanması gereken türbin parametreleri optimum verim noktası için ayrı ayrı hesaplanmış ve belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Model türbin performans testi kapsamında daha önce grubumuz tarafından gerçekleştirilen HAD çalışmalarının sonuçlarını doğrulamak amacıyla elde edilen deneysel veriler bahsedilen sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, IEC standartlarına göre hidrolik verimliliğin doğrulanmasını sağlamaktadır.Summary: Francis turbines are widely utilized in hydroelectric power plants due to their high efficiency and high performance in extensive operating range. Performance and cavitation tests of the turbine models need to be performed before manufacturing the actual turbines that are designed according to the specifications of the hydroelectric power plant (HEPP). Thus, hydraulic efficiency of turbine obtained by using CFD (Computational Fluid Dynamics) method which is often preferred because of being cheap and providing fast solution is guaranteed by model tests. Both the test facility and experimental analyses should provide obligations required by certain standards. In this context, TOBB University of Economics and Technology Hydro Energy Research Center was established to test turbine models for the first time in Turkey. The facility has two frequency-controlled and 1,5 MW power centrifugal pumps that can be operated in series, parallel or single mode to be able to provide different head and flow rate values to simulate any HEPP with its 700 m3 water reservoir that supply water requirement for the system. Up to 2 MW of the turbine model tests can be carried out in the test rig. Model performance tests of the actual turbine that is re-designed within the scope of rehabilitation project for the first unit of the Kepez-1 plant consisting of three units were conducted at this test facility and hill chart investigating turbine performance characteristics for various head, flow rate and guide vane angle combinations was obtained experimentally in wide operating range. Measuring equipment and their calibration method, procedure of model performance test which is valid in the relevant test facility are given in detail in the context of this thesis. Turbine parameters determined by International Electrotechnical Commission (IEC) standards, which must be calculated after the test, are calculated separately for optimum efficiency point. Experimental data were compared with the numerical results mentioned above so as to verify CFD studies previously performed by our group. Comparison confirms the hydraulic efficiency according to IEC standards.
Tags from this library: No tags from this library for this title. Log in to add tags.
    average rating: 0.0 (0 votes)
Item type Current location Collection Call number Copy number Status Date due Barcode
Thesis Thesis Merkez Kütüphane
Tez Koleksiyonu / Thesis Collection
Tezler TEZ TOBB FBE MAK YL’18 BES (Browse shelf) 1 Ödünç Verilemez-Tez / Not For Loan-Thesis TZ00932

Tez (Yüksek Lisans)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Aralık 2018

Francis türbinleri, yüksek verimlilikleri ve geniş işletim aralığında gösterdikleri yüksek performans nedeniyle hidroelektrik santrallerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Türbin modellerinin performans ve kavitasyon testleri, hidroelektrik santralinin (HES) spesifikasyonlarına göre tasarlanan esas türbinlerin üretilmesinden önce gerçekleştirilmelidir. Bu sayede, ucuz olması ve hızlı sonuç vermesinden dolayı sık tercih edilen Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak elde edilen türbin hidrolik verim değeri model testleri tarafından garanti altına alınmış olur. Hem test merkezi hem de deneysel incelemeler belirli standartların gerektirdiği yükümlülükleri sağlamak zorundadır. Bu bağlamda Türkiye’de ilk kez model türbinlerin test edilmesi amacıyla TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Su Türbini Tasarım ve Test Merkezi kurulmuştur. Tesis, sistemin su gereksinimini sağlayan 700 m3 hacimli bir su deposuna ve herhangi bir santralin simüle edilmesi amacıyla farklı debi ve düşü değerlerinde seri, paralel veya tekli olarak çalıştırılabilen frekans kontrollü 1,5 MW güce sahip iki adet santrifüj pompaya sahiptir. Deney düzeneğinde 2 MW güce kadar model türbinler test edilebilmektedir. Üç üniteden oluşan Kepez-1 santralinin birinci ünitesi için yapılan rehabilitasyon çalışması kapsamında yeniden tasarlanan esas türbinin model performans testleri bu test merkezinde gerçekleştirilmiş ve geniş bir işletim aralığında çeşitli debi, düşü ve ayar kanadı açısı kombinasyonları için türbin performans özelliklerini gösteren tepe diyagramı deneysel olarak elde edilmiştir. Tez kapsamında ölçüm ekipmanları, bunların kalibrasyon metodu, model performans deneyinin uygulanışı ilgili test merkezinde geçerli olmak üzere aşamalı bir şekilde detaylandırılarak verilmiştir. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarının belirlediği, test sonrası hesaplanması gereken türbin parametreleri optimum verim noktası için ayrı ayrı hesaplanmış ve belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Model türbin performans testi kapsamında daha önce grubumuz tarafından gerçekleştirilen HAD çalışmalarının sonuçlarını doğrulamak amacıyla elde edilen deneysel veriler bahsedilen sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, IEC standartlarına göre hidrolik verimliliğin doğrulanmasını sağlamaktadır.

Francis turbines are widely utilized in hydroelectric power plants due to their high efficiency and high performance in extensive operating range. Performance and cavitation tests of the turbine models need to be performed before manufacturing the actual turbines that are designed according to the specifications of the hydroelectric power plant (HEPP). Thus, hydraulic efficiency of turbine obtained by using CFD (Computational Fluid Dynamics) method which is often preferred because of being cheap and providing fast solution is guaranteed by model tests. Both the test facility and experimental analyses should provide obligations required by certain standards. In this context, TOBB University of Economics and Technology Hydro Energy Research Center was established to test turbine models for the first time in Turkey. The facility has two frequency-controlled and 1,5 MW power centrifugal pumps that can be operated in series, parallel or single mode to be able to provide different head and flow rate values to simulate any HEPP with its 700 m3 water reservoir that supply water requirement for the system. Up to 2 MW of the turbine model tests can be carried out in the test rig. Model performance tests of the actual turbine that is re-designed within the scope of rehabilitation project for the first unit of the Kepez-1 plant consisting of three units were conducted at this test facility and hill chart investigating turbine performance characteristics for various head, flow rate and guide vane angle combinations was obtained experimentally in wide operating range. Measuring equipment and their calibration method, procedure of model performance test which is valid in the relevant test facility are given in detail in the context of this thesis. Turbine parameters determined by International Electrotechnical Commission (IEC) standards, which must be calculated after the test, are calculated separately for optimum efficiency point. Experimental data were compared with the numerical results mentioned above so as to verify CFD studies previously performed by our group. Comparison confirms the hydraulic efficiency according to IEC standards.

This software was implemented, installed by Devinim Software Training Consulting .