Idroelettrico Idraulica
Come progettare una Kaplan ,metodo elementare

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BellaEli

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Inviato il: 13/04/2022 14:12:13

Sinceramente sono un po' perplesso...

Ho come la sensazione che l'acqua in uscita dalla prima turbina non abbia sufficiente energia al punto che valga la pena di essere recuperata.
Non dico che non c'è energia ma solo che è talmente poca che il gioco potrebbe non valere la candela.

Per semplicità di analisi ipotizziamo le due turbine ferme e ipotizziamo di sparare un getto d'acqua sulle pale, perpendicolare al piano di rotazione delle eliche.

La pala superiore è quella che dovrebbe catturare la maggior parte dell'energia dall'acqua, costringendo l'acqua a cambiare direzione.
L'acqua in uscita dalla prima elica, con poca energia, colpirà la seconda elica che non potrà opporsi più di tanto, altrimenti c'è il rischio che l'acqua non fluirebbe tutta verso il basso ma ristagnerebbe sulle pale della seconda elica, bloccando l'acqua proveniente dalla prima.
Anche in rotazione valgono gli stessi presupposti.


Se invece ipotizziamo delle eliche con pale poco inclinate c'è il problema opposto, ovvero che una volta in rotazione le pale si "sintonizzino" sull'acqua, non riusciendo a "catturarne" l'energia, un po' come se spariamo un getto d'acqua su una lastra di vetro o su una rete: nel secondo caso l'acqua l'attraversa quasi senza sforzo.

Da quello che apprendo, interessandomi all'argomento, lo statore viene usato più per modificare direzione e velocità dell'acqua, in modo da rendere migliore la conversione sul rotore, non per recuperare energia.

Tuttavia il mio è solo un ragionamento basato sulle mie limitate conoscenze della materia...

Elix



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C'è un limite al fai da te ???
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qqcreafis

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Inviato il: 13/04/2022 21:49:46


CITAZIONE

Da quello che apprendo, interessandomi all'argomento, lo statore viene usato più per modificare direzione e velocità dell'acqua, in modo da rendere migliore la conversione sul rotore, non per recuperare energia.



si infatti è bloccato


quello che sfugge è che c'è anche la pressione.

Lo statore è necessario per avere una componente rotatoria(tangenziale) della velocità altrimenti ce la troveremo necessariamente dopo la turbina (necessariamente!) e sarebbe tutta energia irrecuperabile.

le turbine devono essere due controrotanti,la prima può essere fissa, solo in questo modo alla fine abbiamo acqua diritta e non rotante così come prima delle turbine. (l'energia cinetica dell'acqua non rotante può essere recuperata dal sistema di scarico)


lo statore da una velocita (in parte tangenziale) che fa diminuire la pressione la parte assiale che da la portata è costante attraverso tutte le turbine (se hanno la stessa sezione)


comunque il sistema è molto complicato , ci vuole tempo per capire tutte le questioni.
Poco per volta.

ho letto molto e sono nelle fase di rielaborazione.



Modificato da qqcreafis - 13/04/2022, 22:19:47


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qqcreafis

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Inviato il: 29/04/2022 23:34:15

finalmente il foglio della serva completo in due video

https://www.youtube.com/watch?v=nUD-ZAOham8&t=604s

https://www.youtube.com/watch?v=ymjoQUIWcbk

un esempio completo valido

maaa.

non suddivide in sezioni cilindriche di eguale superfice in modo che passi la stessa potenza in ogni sezione cilindrica e i raggi dovrebbero essere quelli medi delle sezioni e non quelli estremi


usa la teoria del vortice libero e non lo dice usa lo stesso rendimento
per sezione i parametri che usa (le formulette magiche all'inizio),derivano da consuetudini e grafici che non sono citati

non considera la camber line non fa vedere perchè ha scelto il profilo citato

usa la W1 per stabilire l'angolo di incidenza e non Winfinito =(W1+W2)/2

vabbè si capisce solo se si ha "studiato" comunque pratico

non ho capito come allinea in solidworks le varie sezioni



Modificato da qqcreafis - 17/05/2022, 20:43:28


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Inviato il: 15/05/2022 17:57:41

le sezioni cilindriche della pala del libro di nechleba pag 350

N.B. le sezioni sono 6 nel libro sono 5

nel libro la grandezza della pala diminuisce andando verso il centro, io aumento (mi adatto ai valori della portanza)

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/U/pag350nechlebaNACA6404_1.png



Modificato da qqcreafis - 15/05/2022, 22:21:16


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Inviato il: 17/05/2022 22:22:31

vv



Immagine Allegata: nech.png
 
ForumEA/U/nech.png



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Inviato il: 19/05/2022 14:52:46

si deve notare che sulla tabella non compaiono alcuni datied è incompleta
non compare Beta1 e beta2 ma solo Beta infinito (la corrente indisturbata)

se ne fotte dell'angolo di arrivo rispetto alla pala (beta1) e di uscita dalla pala (beta2) ma usa una teoria puramente alate dove importa solo B infinito l'angolo con l'orizzonte della velocità vettoriale media rispetto alla pala ferma

il Vivier dice che questa teoria è valida solo per piccoli angoli , mente dai tringoli delle velocità pubblicati verso il centro di rotazione sono in netto sbattimento (perpendicolare alla pale)???????????????


non c'è nessuno che può dare delucidazioni???????



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BellaEli

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Inviato il: 19/05/2022 21:33:16

A meno di non studiarsi i vari testi menzionati è quasi impossibile seguirti, figurati dare delucidazioni...

Dobrebbe passare di qui un ingegnere idraulico specializzato in turbine Kaplan... ma la vedo dura...

Penso che al momento solo tu puoi dare delucidazioni a qqcreafis!!!



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qqcreafis

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Inviato il: 25/05/2022 20:09:06

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148118304233?via%3Dihub


ma guarda te!

la banda della macchina del tempo



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