INVESTIGATION OF THE HYDRODYNAMICS OF A BIROTOR HYDROTURBINE USING THE FLOWVISION PROGRAM

Authors

Mederov Т.Т. Institute of Mechanical Engineering and Automation of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic https://orcid.org/0000-0001-9915-9123
Akparaliev R.A. Institute of Mechanical Engineering and Automation of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic

Keywords:

bi-rotor micro-hydroelectric power station; renewable energy sources; hydraulic turbine; hydrodynamics; numerical methods; FlowVision software package; head; water consumption; power; computational fluid dynamics (CFD)

Abstract

In the article presents a study and modeling of a bi-rotor micro-hydro turbine using modern numerical hydrodynamics methods. The principle of operation of this micro-hydro turbine is based on the use of two working wheels rotating in opposite directions in the same water flow, which allows for increased efficiency in converting water energy. The results of numerical modeling are highlighted, conducted using the FlowVision software complex, including velocity distribution, vector direction, streamlines, and pressure distribution on the turbine blades. The need for further research is emphasized, including an analysis of hydrodynamics in transitional modes, the interaction between the two turbines, process optimization, and the development of reliable control and safety systems. Research on bi-rotor micro-hydro turbines represents an important direction and can contribute to the development of sustainable and renewable energy sources.

References

1. IRENA (2022), Прогноз преобразования мировой энергетической системы 2022 года: стратегия по ограничению глобального потепления 1,5°C, Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, Абу-Даби.

2. LIU, D., LIU, H., WANG, X., and Kremere, E., eds. (2019). World Small Hydropower Development Report 2019. United Nations Industrial Development Organization; International Center on Small Hydro Power. Available from www.smallhydroworld.org.

3. Малые ГЭС в Кыргызской Республике: Оценка потенциала и сложностей развития/ Всемирный банк, Глобальная практика в области энергетики и добывающих отраслей/ Итоговый отчет/ Июнь 2017 г.

4. Kumar, A., T. et al. 2011: Hydropower. In IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation/Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

5. http://www.nesk.kg/ru/9-o-kompanii/ (Дата обращения: 24.08.23)

6. https://nehk.energo.kg/ (Дата обращения: 24.08.23)

7. Медеров Т.Т. Бироторная микрогидроэлектростанция. [Текст]: / Т.Т. Медеров, Р.У. Ураимов. // Материалы международной научно-практической конференции на тему «Качественное образование, передовая наука, зеленная экономика – будущее планеты». Алматы, 2014. –С. 279-282.

8. Медеров Т.Т. Особенности работы бироторных микрогидроэлектростанций. [Текст]: / Т.Т. Медеров, А. Дж. Обозов. // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова, №31, Бишкек, 2014. - С. 205-208.

9. Викторов, Г.В. Гидродинамическая теория решеток. - М.: «Высшая школа», 1969. – 368 с.

10. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа: Учеб. для вузов. – Изд. 7-е / Л.Г. Лойцянский. М.: Дрофа, 2003. – 840 с.