Modeling of the operating parameters of the Cross-Flow Hydraulic Turbine applying the Finite Element Method

Descripción del Articulo

An application of Computational Fluid Dynamics (CFD) using the Finite Element Method (FEN) for modeling the behavior of a 50 kW (Q = 120 l/s) Cross Flow Hydraulic Turbine is presented. H = 50 m and ω = 124.61 rad/s), with the objective of explaining in a numerical methodological way, the classical d...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: González Chávez, Salomé, Cotacallapa Vera, Rommmel Benjamín
Formato: artículo
Fecha de Publicación:2006
Institución:Universidad Nacional de Ingeniería
Repositorio:Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/393
Enlace del recurso:https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/393
Nivel de acceso:acceso abierto
Materia:turbina hidráulica
flujo cruzado
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inyector directriz
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spelling Modeling of the operating parameters of the Cross-Flow Hydraulic Turbine applying the Finite Element MethodModelamiento de los parámetros de funcionamiento de la Turbina Hidráulica de Flujo Cruzado aplicando el Método de Elementos FinitosGonzález Chávez, SaloméCotacallapa Vera, Rommmel Benjamínturbina hidráulicaflujo cruzadoMichell-Bankimodelamiento del flujoinyector directrizrodeteCFDFEMhydraulic turbinecross flowMichell-Bankiflow modelinginjector guidelinebunCFDFEMAn application of Computational Fluid Dynamics (CFD) using the Finite Element Method (FEN) for modeling the behavior of a 50 kW (Q = 120 l/s) Cross Flow Hydraulic Turbine is presented. H = 50 m and ω = 124.61 rad/s), with the objective of explaining in a numerical methodological way, the classical design principles and assumptions, as well as the search for their optimization. As results, pressure and velocity fields are obtained for different conditions (Q = 0 - 203.61 l/s, H = 9.40 - 580.71 m and ω = 25, 50, 100 and 125 rad/s) and regimes (laminar, transition and turbulent ) of operation, from which some indicators of turbine operation are quantified (distribution of velocity vectors in the intake section, efficiency and guideline injector coefficient, characteristic curves of the 50 kW turbine and of the unit turbine ). Finally, operating parameters of the turbine are projected for the design conditions under a theoretical perspective using flow modeling.Se presenta una aplicación de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) empleando el Método de Elementos Finitos (FEN) para el modelamiento del comportamiento de una Turbina Hidráulica de Flujo Cruzado (Cross Flow Turbine) de 50 kW (Q = 120 l/s, H = 50 m y ω = 124.61 rad/s), en el objetivo de explicar de forma metodológica numérica, los principios y supuestos clásicos de diseño, así como la búsqueda de su optimización. Como resultados se obtienen campos de presión y velocidad para diferentes condiciones (Q = 0 - 203.61 l/s, H = 9.40 - 580.71 m y ω = 25, 50, 100 y 125 rad/s) y regímenes (laminares, de transición y turbulentos) de operación, a partir de los cuales se cuantifican algunos indicadores del funcionamiento de la turbina (distribución de los vectores velocidad en el tramo de admisión, eficiencia y coeficiente del inyector directriz, curvas características de la turbina de 50 kW y de la turbina unidad). Finalmente se proyectan parámetros de operación de la turbina para las condiciones de diseño bajo una perspectiva teórica utilizando el modelamiento de flujos.Universidad Nacional de Ingeniería2006-12-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtículo evaluado por paresapplication/pdfhttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/39310.21754/tecnia.v16i2.393TECNIA; Vol. 16 No. 2 (2006); 59-67TECNIA; Vol. 16 Núm. 2 (2006); 59-672309-04130375-7765reponame:Revistas - Universidad Nacional de Ingenieríainstname:Universidad Nacional de Ingenieríainstacron:UNIspahttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/393/385Derechos de autor 2006 TECNIAhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/3932023-12-04T21:03:15Z
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