Ara geçiş parçalı cross-flow türbinlerinde verim

Abstract

ÖZET Cross-Flow türbinleri, su enerjisinden yararlanarak, küçük debili akarsular üzerinde kurulabilecek türbinlerdir. Aksiyon ilkesine göre çalışan bu tip türbinler; dikdörtgen kesitli bir giriş ağzı ve iki disk arasına çevresel yerleştirilmiş silindirik kanatları olan bir çarktan oluşmaktadır. Giriş ağzından gelen huzme, çarka girerek ara boşluktan geçer ve ikinci kez çarka girerek dışarı çıkar. Cross-Flow türbinlerinde, huzmenin çarkı ikinci geçişinde çarpma kayıpları nedeniyle verimde düşme meydana gelmektedir. Bu çalışma; çark içerisine yerleştirilen bir araparça yardımı ile ikinci geçişteki çarpma kayıplarını en aza indirmek ve bu yolla verimi yükseltmek amacıyla yapılmıştır. Çalışmalar, iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, araparçasız çark için türbin verimi incelenmiş ve ikinci giriş kayıpları hesaplanmaya çalışılarak çark içinde araparçanın yeri belirlenmiştir. İkinci aşamada, araparçanın sekiz ayrı konumu için türbin verim deneyleri yapılmıştır. Araparçalı ve araparçasız çark için yapılan deneyler karşılaştırıldığında, araparçanın türbin verimini % 3,1 oranında düşürdüğü sonucuna varılmıştır. Ayrıca araparçanın, ikinci geçişte akımı nasıl yönlendirdiği deneysel olarak da incelenmiş ve akım yörüngeleri belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Banki türbini, Cross-Flow türbini, ara parça, giriş ağzı, çark, türbin verimi. V

SUMMARY THE EFFICIENCY OF CROSS-FLOW TURBINES WITH INTERIOR GUIDE BLADE The Cross-Flow turbines can be built on the rivers having low head. Banki turbine works on the impulse principle, consists of a runner and a inlet nozzle with a rectangular cross-section. Free jet coming out of the inlet nozzle goes into the first runner blades and passes through the interval space and gets out going into the second runner blades. In the cross-flow turbines, a decreasing of efficiency occurse because the impact losses. This work has been done to minimize the impact losses while passing through the runner with an interior guide blade inserted in the runner. Studies consist of two main parts. In the first part, the efficiency has been examined related with a runner without any interior guide blade. Also, the place of the interior guide blade in the runner has been determined trying to calculate the losses. In the second part, turbine efficiency tests have been done for the eight different positions of the interior guide blade. When the experiments done with and without interior guide blade, it has been determined that the interior guide blade is decreasing the turbine efficiency at the rate of % 3,1. Furthermore the effect of interior guide blade to flow has been examined experimentally in the second crossing and the streamlines in the runner have been determined. Key Words: Banki turbine, Cross-Flow turbine, interior guide blade, inlet nozzle, runner, turbine efficiency. VI