Search

El objetivo del proyecto es la realización de estudios termohidráulicos en CFD (Computational Fluid Dynamics) de la cavidad del girotron europeo del proyecto ITER, para estudiar y verificar la refrigeración de la cavidad en condiciones trabajo (distribución de temperatura y determinación de la deformación) y sus efectos, y que en ningún caso no se sobrepasen los límites de operación de esta, realizar varios análisis de sensibilidad para identificar el efecto de las diversas variables estudiadas. Y finalmente proceder a la verificación y contraste de resultados con resultados experimentales

El rendimiento de una turbina, está sujeto al comportamiento del flujo a través de las directrices del distribuidor y de los álabes del rodete. Para evitar que el flujo de agua procedente del embalse introduzca cuerpos sólidos en el interior de la turbina, las centrales disponen de elementos de contención de estos cuerpos como rejas y mallas. Cuando alguno de estos elementos falla, es posible que se produzca una obstrucción en los canales del distribuidor o en los canales del rodete. Esta obstrucción produce una variación del flujo en la turbina que hace disminuir su rendimiento, así como un aumento de los niveles vibratorios del sistema. En este trabajo se compara mediante Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), el comportamiento del flujo en una turbina Francis trabajando en condiciones normales de operación y cuando se produce una obstrucción en su interior. Se presentan las fluctuaciones de presión en el distribuidor y se determinarán las frecuencias características del fenómeno de interacción rotor –estator para ambos casos., Postprint (published version)

El present projecte de final de grau consisteix en l’estudi del comportament del fluid de treball a l’interior de la turbina Francis del Laboratori de Mecànica de fluids de la EUETIB. Aquest estudi s’ha dut a terme mitjançant una simulació CFD en Ansys Fluent, programa que permet reproduir en 3D i a escala real el funcionament del fluid. L’objectiu del estudi és entendre el funcionament del fluid amb la finalitat de justificar els diferents fenòmens que tenen lloc en una turbina. L’estudi es basa en la realització de càlculs teòrics i assajos experimentals amb el propòsit de disposar d’un gran ventall de resultats i valors per tal de comparar els resultats teòrics com els experimentals amb els obtinguts de la simulació CFD. A partir de la comparació realitzada, s’ha identificat semblances i diferencies per tal d’esbrinar el per què d’aquestes, amb la finalitat d’extreure conclusions, entendre i justificar els diferents fenòmens que tenen lloc en una turbina, com la cavitació, les freqüències RSI, la generació de vòrtex, el despreniment de la capa límit, el “lift” en els àleps, etc. A partir dels resultats obtinguts en aquest treball, es conclou que els estudis en CFD cada cop guanyen més protagonisme dins del món de la industria gràcies a la seva gran fiabilitat i precisió dels seus resultats alhora de simular els diferents fenòmens que tenen lloc a la realitat, d’una forma més ràpida i econòmica. Tanmateix, cal remarcar que aquests estudis no són 100% fiables i es recomana acompanyar-los d’estudis experimentals posteriors més focalitzats segons els resultats obtinguts del CFD. Per tal de dur a terme un estudi complert, també s’ha estudiat la detecció de possibles obstruccions dels àleps de la turbina i com aquestes afecten al comportament del fluid. Com a resultat d’aquest estudi es conclou un mètode d’identificació de possibles obstruccions en una turbina. I finalment, s’ha elaborat un pressupost aproximat de projectes similars al realitzat i s’ha analitzat la sev