طراحی توربین بزرگ فرانسیس با استفاده از روش‌های بهینه
تعداد کلمات فایل انگلیسی : 9صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه : 10 صفحه word تعداد کلمات:3249
َAbbstraction
Among a high number of Francis turbine references all over the world, covering the whole market range of heads, Alstom has especially been involved in the development and equipment of the largest power plants in the world : Three Gorges (China –32×767 MW – 61 to 113 m), Itaipu (Brazil– 20×750 MW – 98.7m to 127m) and Xiangjiaba (China – 8×812 MW – 82.5m to 113.6m – in erection). Many new projects are under study to equip new power plants with Francis turbines in order to answer an increasing demand of renewable energy. In this context, Alstom Hydro is carrying out many developments to answer those needs, especially for jumbo units such the planned 1GW type units in China. The turbine design for such units requires specific care by using the state of the art in computation methods and the latest technologies in model testing as well as the maximum feedback from operation of Jumbo plants already in operation. We present in this paper how a large Francis turbine can be designed using specific design methods, including the global and local optimization methods. The design of the spiral case, the tandem cascade profiles, the runner and the draft tube are designed with optimization loops involving a blade design tool, an automatic meshing software and a Navier-Stokes solver, piloted by a genetic algorithm. These automated optimization methods, presented in different papers over the last decade, are nowadays widely used, thanks to the growing computation capacity of the HPC clusters: the intensive use of such optimization methods at the turbine design stage allows to reach very high level of performances, while the hydraulic flow characteristics are carefully studied over the whole water passage to avoid any unexpected hydraulic phenomena.
چکیده
تعداد زیادی از منابع توربین فرانسیس در سراسر جهان، کل بازار را پوشش می‌دهند، آلستوم به ویژه در توسعه و تجهیزات بزرگترین نیروگاه¬های برق جهان مشارکت داشته است: سه دره (چین – – 32×767 MW 61 تا 113 متر)، ایتایپو (برزیل – 20×750 MW – 98.7 تا 127 متر) و ژیانگجیابا (چین — 8×812 MW 82.5 تا 113.6 متر – در حالت ثابت). به منظور پاسخگویی به تقاضای فزاینده انرژی تجدیدپذیر، پروژه‌های جدید بسیاری برای تجهیز نیروگاه¬های برق جدید با توربین¬های فرانسیس، تحت مطالعه هستند. در این زمینه، آلستوم هیدرو در حال انجام تحولات بسیاری برای پاسخگویی به این نیازها است، به ویژه برای واحدهای غول آسایی مانند واحدهای نوع 1GW برنامه‌ریزی شده در چین. طراحی توربین برای این واحدها نیاز به مراقبت ویژه با استفاده از روش‌های محاسباتی بی‌نظیر و جدیدترین فناوری‌ها در آزمایش مدل و همچنین حداکثر بازخورد از عملکرد نیروگاه¬های غول¬آسای در حال کار دارد. ما در این مقاله چگونگی طراحی یک توربین فرانسیس بزرگ را با استفاده از روش‌های طراحی خاص از جمله روش‌های بهینه¬سازی جهانی و محلی ارائه می‌کنیم. طراحی محفظه مارپیچی، پروفیل¬های آبشاری پشت سر هم، چرخ و لوله مکش با حلقه¬های بهینه¬سازی شامل یک ابزار طراحی تیغه، یک نرم¬افزار مش¬بندی خودکار و یک حل¬کننده ناویر-استوکس طراحی شده‌اند که توسط الگوریتم ژنتیکی ارزیابی می‌شوند. این روش‌های بهینه¬سازی خودکار، که در مقالات مختلف در طی یک دهه گذشته ارائه شده‌اند، امروزه به لطف ظرفیت محاسباتی فزاینده مجموعه‌های HPC مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. استفاده بسیار از چنین روش‌های بهینه¬سازی در مرحله طراحی توربین امکان دست¬یابی به سطح بسیار بالایی از عملکرد را فراهم کرده است، در حالی که ویژگی‌های جریان هیدرولیک با دقت در کل مسیر عبور آب مورد مطالعه قرار می گیرند تا از هر پدیده هیدرولیکی غیر منتظره جلوگیری شود.
دانلود رایگان مقاله انگلیسی
دانلود مقاله دات کام 
توضیحات محصول
طراحی توربین بزرگ فرانسیس با استفاده از روش‌های بهینه
تعداد کلمات فایل انگلیسی : 9صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه : 10 صفحه word تعداد کلمات:3249
َAbbstraction
Among a high number of Francis turbine references all over the world, covering the whole market range of heads, Alstom has especially been involved in the development and equipment of the largest power plants in the world : Three Gorges (China –32×767 MW – 61 to 113 m), Itaipu (Brazil– 20×750 MW – 98.7m to 127m) and Xiangjiaba (China – 8×812 MW – 82.5m to 113.6m – in erection). Many new projects are under study to equip new power plants with Francis turbines in order to answer an increasing demand of renewable energy. In this context, Alstom Hydro is carrying out many developments to answer those needs, especially for jumbo units such the planned 1GW type units in China. The turbine design for such units requires specific care by using the state of the art in computation methods and the latest technologies in model testing as well as the maximum feedback from operation of Jumbo plants already in operation. We present in this paper how a large Francis turbine can be designed using specific design methods, including the global and local optimization methods. The design of the spiral case, the tandem cascade profiles, the runner and the draft tube are designed with optimization loops involving a blade design tool, an automatic meshing software and a Navier-Stokes solver, piloted by a genetic algorithm. These automated optimization methods, presented in different papers over the last decade, are nowadays widely used, thanks to the growing computation capacity of the HPC clusters: the intensive use of such optimization methods at the turbine design stage allows to reach very high level of performances, while the hydraulic flow characteristics are carefully studied over the whole water passage to avoid any unexpected hydraulic phenomena.
چکیده
تعداد زیادی از منابع توربین فرانسیس در سراسر جهان، کل بازار را پوشش می‌دهند، آلستوم به ویژه در توسعه و تجهیزات بزرگترین نیروگاه¬های برق جهان مشارکت داشته است: سه دره (چین – – 32×767 MW 61 تا 113 متر)، ایتایپو (برزیل – 20×750 MW – 98.7 تا 127 متر) و ژیانگجیابا (چین — 8×812 MW 82.5 تا 113.6 متر – در حالت ثابت). به منظور پاسخگویی به تقاضای فزاینده انرژی تجدیدپذیر، پروژه‌های جدید بسیاری برای تجهیز نیروگاه¬های برق جدید با توربین¬های فرانسیس، تحت مطالعه هستند. در این زمینه، آلستوم هیدرو در حال انجام تحولات بسیاری برای پاسخگویی به این نیازها است، به ویژه برای واحدهای غول آسایی مانند واحدهای نوع 1GW برنامه‌ریزی شده در چین. طراحی توربین برای این واحدها نیاز به مراقبت ویژه با استفاده از روش‌های محاسباتی بی‌نظیر و جدیدترین فناوری‌ها در آزمایش مدل و همچنین حداکثر بازخورد از عملکرد نیروگاه¬های غول¬آسای در حال کار دارد. ما در این مقاله چگونگی طراحی یک توربین فرانسیس بزرگ را با استفاده از روش‌های طراحی خاص از جمله روش‌های بهینه¬سازی جهانی و محلی ارائه می‌کنیم. طراحی محفظه مارپیچی، پروفیل¬های آبشاری پشت سر هم، چرخ و لوله مکش با حلقه¬های بهینه¬سازی شامل یک ابزار طراحی تیغه، یک نرم¬افزار مش¬بندی خودکار و یک حل¬کننده ناویر-استوکس طراحی شده‌اند که توسط الگوریتم ژنتیکی ارزیابی می‌شوند. این روش‌های بهینه¬سازی خودکار، که در مقالات مختلف در طی یک دهه گذشته ارائه شده‌اند، امروزه به لطف ظرفیت محاسباتی فزاینده مجموعه‌های HPC مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. استفاده بسیار از چنین روش‌های بهینه¬سازی در مرحله طراحی توربین امکان دست¬یابی به سطح بسیار بالایی از عملکرد را فراهم کرده است، در حالی که ویژگی‌های جریان هیدرولیک با دقت در کل مسیر عبور آب مورد مطالعه قرار می گیرند تا از هر پدیده هیدرولیکی غیر منتظره جلوگیری شود.
دانلود رایگان مقاله انگلیسی