Investigation of the fluid-structure dynamics during transient operation of Francis turbines - Tr-FRANCIS

混流式水轮机瞬态运行期间的流固动力学研究 - Tr-FRANCIS

• 批准号: 507814-2016
• 负责人: Houde, Sébastien
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2019-01-01 至 2020-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=693489
• 关键词: Investigation; fluid; structure; dynamics; during

L'hydro-électricité représente 60% de la production électrique canadienne. Depuis environ 20 ans, le mode d'opération des turbines hydrauliques a évolué pour permettre de prendre en compte l'ouverture des marchés et l'introduction sur les réseaux de sources d'énergies intermittentes. Les turbines hydrauliques sont soumises à plus de démarrages et passent plus de temps dans des régimes sans charge pour fournir de la réserve tournante. Ces changements ont amplifié les problèmes de vieillissement structuraux se traduisant par une augmentation des problèmes de fissuration sur les aubes des roues engendrant ainsi des pertes de production et une augmentation des coûts d'entretien.Le Laboratoire de Machines Hydrauliques de l'Université Laval (LAMH) ainsi que les membres du Consortium en Machines Hydrauliques (ANDRITZ HYDRO Canada, GE Renewable Energy, VOITH Hydro, EDF et Hydro-Québec) ont décidé d'entreprendre le projet Tr-FRANCIS dont l'objectif est d'étudier les interactions fluide-structure lors des démarrages ou de l'opération en régime sans charge d'une turbine Francis. Ce projet précompétitif, subventionné aussi par InnovÉE, devrait permettre aux partenaires industriels d'optimiser la conception et l'opération des turbines Francis pour en accroître la flexibilité d'exploitation sans pénaliser leur durée de vie.Au travers d'une collaboration entre des chercheurs en hydrodynamique, en interaction fluide-structure et en vibration, l'objectif principal de Tr-FRANCIS est d' :"Identifier, décrire et paramétrer, par le biais de mesures et de simulations, les excitations induites par les écoulements qui influencent la durée de vie des roues de turbines Francis de moyenne chute pendant des séquences de démarrage et le fonctionnement à vide."Les recherches sont centrées autour d'une turbine Francis modèle représentant une turbine de 140 MW. Au travers d'innovations en mesures et en simulations, Tr-FRANCIS livrera un regard unique et nouveau sur les interactions fluide-structures dans le type de turbine le plus communément installé.

水力发电占加拿大间歇性发电的 60%。涡轮机液压系统在 4 小时内运行，并在 4 小时内运行。拉瓦尔大学液压机械实验室 (LAMH) 是液压机械联盟成员（加拿大安德里茨水电公司、通用电气可再生能源公司、福伊特水电公司、法国电力魁北克水电公司）的成员弗朗西斯·奥克斯·帕泰奈尔工业公司弗朗西斯（Francis）致力于提高灵活性，不受生命惩罚。在流体动力学、流体结构和振动相互作用方面进行合作，这是弗朗西斯·弗朗西斯（Tr-FRANCIS）的主要目标：“标识符、法令等“涡轮机研究中心 弗朗西斯模型代表 une 140 MW 涡轮机在测量和模拟方面的创新，Tr-FRANCIS 所著的涡轮机类型以及社区安装中的流体结构相互作用的独特性和新颖性。