Konstrukční uspořádání tělesa experimentálního lopatkového stroje

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23210%2F23%3A43970352" target="_blank" >RIV/49777513:23210/23:43970352 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.kke.zcu.cz/cs/Research/function_samples" target="_blank" >https://www.kke.zcu.cz/cs/Research/function_samples</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Konstrukční uspořádání tělesa experimentálního lopatkového stroje

Popis výsledku v původním jazyce

Při výzkumu proudění průtočnou částí lopatkového stroje a následném vývoji lopatkování těchto strojů, je důležité pochopit chování tekutiny v průtočné části a s tím související vznik ztrát. Experimentální výzkum je možné provádět na reálných strojích, což je sice ideální, avšak je zde velmi omezená možnost provádět potřebné konstrukční úpravy umožňující umístění měřící aparatury. Takové úpravy je možné provádět pouze při odstávce zařízení, po předchozí dohodě s vlastníkem lopatkového stroje a v omezeném čase, aby úpravy neprodlužovali odstávku. Samotné měření za provozu je pak možné pochopitelně pouze se souhlasem provozovatele a nesmí při měření dojít k ohrožení chodu stroje. Druhou variantou je provádění výzkumu na experimentálních zařízeních. Tato zařízení jsou jednodušší, experimenty probíhají dle potřeby výzkumníků, je možné měnit bez omezení provozní režim (vzhledem ke konstrukčním možnostem zařízení), experimentální zařízení lze osadit měřicí aparaturou dle potřeb, není zde výrazné časové omezení pro provádění konstrukčních úprav. Na druhou stranu tato zařízení neodpovídají reálným strojům, zařízení je obvykle navrženo pro výzkum konkrétní úlohy, ostatní části, pakliže nemají vliv na zkoumanou oblast, jsou značně zjednodušené.Předložený funkční vzorek je navržen právě pro výzkum konkrétní části lopatkového stroje, a to pro výzkum proudění nadbandážovou ucpávkou včetně míšení proudu tekutiny protékající touto ucpávkou s hlavním proudem tekutiny procházejícím oběžným kolem stupně. Zároveň však stavebnicová konstrukce vnitřního tělesa umožňuje provádět změny pro účely budoucího výzkumu v oblasti za oběžným kolem, jako například výzkum proudění vstupní části difusoru za posledním stupněm, nebo přidání dalšího rozváděcího kola.Díky navrženému funkčnímu vzorku bude možné detailně proměřit vliv tvaru nadbandážové ucpávky včetně geometrie výstupní části a tím zpřesnit ztrátové modely používané při návrhu průtočné části.

Název v anglickém jazyce

Design of the experimental turbomachine's rotor

Popis výsledku anglicky

When researching the flow through the flow section of a turbomachine and the subsequent development of the turbomachinery of these machines, it is important to understand the behaviour of the fluid in the flow section and the associated loss generation. Experimental research can be carried out on real machines, which is ideal, but there is very limited opportunity to make the necessary design modifications to enable the placement of the measuring apparatus. Such modifications can only be carried out during plant shutdowns, with the prior agreement of the turbomachinery owner, and within a limited period of time so that the modifications do not prolong the shutdown. The actual measurement during operation is, of course, only possible with the consent of the operator and must not endanger the operation of the machine. The second option is to carry out research on experimental equipment. These devices are simpler, the experiments are carried out according to the needs of the researchers, it is possible to change the operating mode without limitations (due to the design possibilities of the device), the experimental devices can be equipped with measuring equipment according to the needs, there is no significant time limitation for carrying out design modifications. On the other hand, these devices do not correspond to real machines, the device is usually designed for the research of a specific task, the other parts, if they do not affect the area under investigation, are greatly simplified.The presented functional sample is designed for the research of a particular part of the turbomachine, namely for the research of the flow through the shroud leakage including the mixing of the fluid flow through this packing with the main fluid flow through the impeller of the stage. At the same time, the modular design of the inner body allows for modifications to be made for future research in the region downstream of the impeller, such as research into the flow of the diffuser inlet after the last stage, or the addition of an additional manifold.Thanks to the designed functional sample it will be possible to measure in detail the effect of the shape of the shroud leakage including the geometry of the outlet section and thus to refine the loss models used in the design of the flow section.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

těleso VT-400

Číselná identifikace

FV – 01 – 23

Technické parametry

Konstrukční úpravy předloženého funkčního vzorku spočívají v návrhu zcela nové průtočné části v oblasti nadbandážové ucpávky a difusoru za oběžným kolem. Navržené úpravy přibližují průtočnou část experimentálního zařízení blíže reálnému stroji. Tyto úpravy umožní výzkum chování tekutiny proudící nadbandážovou ucpávkou a jejího míchání s tekutinou hlavního proudu. Cílem výzkumu je zpřesnění ztrátového modelu stupně lopatkového stroje. Předmětný výsledek vznikl v přímé souvislosti s projektem SGS-2022-023 na základě Rozhodnutí o přidělení podpory projektu SGS číslo ZCU 009030/2022 ze dne 19. dubna 2022, vydaném Západočeskou univerzitou v Plzni, IČ: 49777513. Kontaktní osoba: Ing. Pavel Žitek, Ph.D. (zitek@fst.zcu.cz), tel: 37763 8104; Katedra energetických strojů a zařízení ZČU.

Ekonomické parametry

Jedná se o konstrukci průtočné části experimentálního zařízení. Nepředpokládá se sériová výroba. Nová konstrukce umožní změnu geometrie nadbandážové ucpávky výměnou vloženého difusoru bez zásahu do tělesa turbíny. V případě stávající konstrukce by bylo nutné pro shodnou úlohu vyrobit celé nové vnitřní těleso experimentální turbíny. Tato změna povede k úspoře nákladů na úpravu průtočné části experimentálního zařízení až o 80%

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

N - Využití výsledku jiným subjektem je možné bez nabytí licence (výsledek není licencován)

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

https://www.kke.zcu.cz/cs/Research/function_samples