Numerische Berechnung des Einflusses verschiedener Parameter einer Peltondüse

Abstract

In Peltonturbinen wird die Leistung mit Hilfe von regelbaren Düsen eingestellt. Das Design der sich im Betrieb befindlichen Düsen ist sehr vielfältig. Für den Düsenkopf sind allerdings bei den unterschiedlichen Herstellern nahezu identische Parameterkombinationen für neu installierte Maschinen zu erkennen.<br />Das Ziel dieser Diplomarbeit ist eine numerische Untersuchung von drei verschiedenen Düsengeometrien, die sich im Wesentlichen im Düsenkopfbereich unterscheiden. Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen, die in einer Zusammenarbeit mit den Programmen SolidWorks, ANSYS ICEM und ANSYS CFX durchgeführt werden, präsentieren die Düsenkennlinie, die Nadelkraft, die Lage und Größe der maximalen Strahlkontraktion, den Strahlaustrittswinkel und den Düsenwirkungsgrad.<br />

In Peltonturbins, the power is set by using adjustable nozzles.<br />The design of the nozzle in operation is very diverse. Nonetheless,for the head of the nozzle, one can abserve identical combinations of parameters for newly installed machines of different manufacturers.<br />The aim of this master thesis is the numerical analysis of three different nozzle geometries, which mainly differ with regard to the head of the nozzle. The results of the numerical analysis, which are done in a cooperation with the programs, SolidWorks, ANSYS ICEM and ANSYS CFX, present the nozzle characteristics, the needle force, the position and the size of the maximum jet contraction, the jet exit angle and the needle efficiency.