Research device for testing of water turbines

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F23%3A10251100" target="_blank" >RIV/61989100:27230/23:10251100 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Výzkumné zařízení pro testování vodních turbín

Original language description

Výsledný funkční vzorek bude mít za úkol prohloubit znalosti vodních turbín a akumulace energie na vědecko-výzkumné úrovni, přičemž je možný přesah získaných znalostí do průmyslové praxe. Primární funkcí výzkumného zařízení je možnost ověření vlastností navržených turbín, jejich výkonových a dalších charakteristik, zejména pak ověření prováděných CFD analýz a validace empirických vztahů. Je možno ověřovat vlastnosti turbín při změnách průtoku a při změnách výšky spádu. Sekundární funkcí je možnost simulace akumulační vodní elektrárny a jejich vlastností spolu s testováním pro ně vhodných turbín, čerpadel, případně reverzních turbín. Výzkumné zařízení umožňuje klasické vypouštění nádrži, stejně jako udržování konstantní výšky hladiny v nádržích, tak i simulaci fiktivních velikostí nádrží s regulací přívodu a odvodu dodatečného množství vody. Terciálním způsobem využití je příprava odborných publikací, jako jsou impaktované články, vznik témat pro závěrečné práce studentů a navázání spolupráce s průmyslovým odvětvím.

Czech name

Výzkumné zařízení pro testování vodních turbín

Czech description

Výsledný funkční vzorek bude mít za úkol prohloubit znalosti vodních turbín a akumulace energie na vědecko-výzkumné úrovni, přičemž je možný přesah získaných znalostí do průmyslové praxe. Primární funkcí výzkumného zařízení je možnost ověření vlastností navržených turbín, jejich výkonových a dalších charakteristik, zejména pak ověření prováděných CFD analýz a validace empirických vztahů. Je možno ověřovat vlastnosti turbín při změnách průtoku a při změnách výšky spádu. Sekundární funkcí je možnost simulace akumulační vodní elektrárny a jejich vlastností spolu s testováním pro ně vhodných turbín, čerpadel, případně reverzních turbín. Výzkumné zařízení umožňuje klasické vypouštění nádrži, stejně jako udržování konstantní výšky hladiny v nádržích, tak i simulaci fiktivních velikostí nádrží s regulací přívodu a odvodu dodatečného množství vody. Terciálním způsobem využití je příprava odborných publikací, jako jsou impaktované články, vznik témat pro závěrečné práce studentů a navázání spolupráce s průmyslovým odvětvím.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20300 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TK03030037" target="_blank" >TK03030037: New type of pumped-storage hydroelectric power plant</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

001/09-01-2023_F

Numerical identification

001/09-01-2023_F

Technical parameters

Výzkumné zařízení má následující technické parametry a použitelnost: Zařízení se skládá z dolní a horní nádrže. Dolní nádrž je umístěna v nosném rámu, který je umístěn na kolečkách pro zajištění mobility celého zařízení. Rám je tvořen Haberkorn profily 8 40x40 L. Horní nádrž je vertikálně posunovatelná, což zajišťuje možnost změny spádu. Změna spádu je možná v rozsahu od 1,3 do 2,9 m Posuv zajišťuje pásový mechanismus navíjením pásu pomocí navijáku umístěného na boční straně rámu dolní nádrže a vodící plochy, které jsou součástí nosného rámu. Navíjecí mechanismus je provedený jako sklopný pro usnadnění transportu zařízení. Nad dolní nádrží je k rámu nádrže uchycen modifikovatelný nosný prvek pro testování turbíny, tak aby umožňoval uchycení širokého rozsahu možných testovaných turbín. Zařízení umožňuje testovat turbíny do výkonu 584,5 W. Součástí nosného prvku je rovněž uchycení hlavního uzavíracího ventilu, jehož poloha je rovněž modifikovatelná. Výpusť horní nádrže je provedena třemi výtokovými otvory z důvodu možnosti budoucí modifikace zařízení, každý o ø 34 mm. V základní variantě jsou výpustní potrubí svedena do jednoho potrubí zavěšeného na konstrukci rámu horní nádrže o ø 64 mm. Prostor mezi ventilem ve spodní nádrži a potrubím v horní nádrží je propojen flexibilním potrubím se šroubovicovou výztuhou. Potrubí umožňuje při maximální výškové poloze horní nádrže pojmout průtok až 20,5 l/s Čerpání vody je v základním provedení realizováno pomocí dvou ponorných čerpadel Extol premium 8895040, které jsou schopny čerpat při maximální výškové poloze horní nádrže každé průtokem 10,8 l/s. Objem nádrží je 120 l. Maximální objem vody v horní nádrži je totožný s objem nádrže. Maximální objem vody ve spodní nádrži je nižší o objem výtlaku čerpadel. Čerpadla tlačí vodu skrze flexibilní potrubí, uchycené k rámu, ústící na vrcholu horní nádrže. V dolní nádrži se nachází rovněž přívod dodatečné vody z vodovodního řadu a odvod vody do odpadu, čímž je zajištěna možnost, případně je možno zařadit externí nádrž potřebného objemu s vlastním čerpadlem. Systém je opatřen regulačními prvky (regulovatelné ventily, hladinoměry a průtokoměry) řízenými řídící jednotkou ovládatelnou pomocí softwaru na připojeném PC. Regulace řídí čerpání vody, případně přívod dodatečné, respektive odvod přebytečné vody a zajišťuje, aby nedošlo k přečerpání vody přes maximální objem nádrží. K ověřování vlastností turbín zařízení disponuje měřením otáček, elektrickým dynamometrem a snímači tlaku. Celkové maximální rozměry v pracovní poloze jsou 1489x1700x3027 mm při hmotnosti s plným obsahem vody 330,5 kg. Transportní rozměry jsou 1100x820x1930 při hmotnosti 200 kg.

Economical parameters

V této fázi nejsou k dispozici data, která by dokázala vyčíslit ekonomické parametry výsledku. Nicméně je předpokládáno, že pokud budou výsledky měření vypovídající, tak zařízení může sloužit pro ověřování konstrukčních řešení turbín pro průmyslové partnery.

Application category by cost

—

Owner IČO

61989100

Owner name

VŠB - Technical University of Ostrava

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

N - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje licenční poplatek

Web page

—