APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS
The application of engineering geometry methods for approximation of functional two-parameter dependences of universal characteristics of hydroturbines, which are a set of open and closed lines on the plane, which characterize the results of experimental studies of physical models of turbines, is te...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/310 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-310 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
hydroturbine approximation line surface spline characteristic. гідротурбіна апроксимація лінія поверхня сплайн характеристика. |
| spellingShingle |
hydroturbine approximation line surface spline characteristic. гідротурбіна апроксимація лінія поверхня сплайн характеристика. Vasko, P. APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| topic_facet |
hydroturbine approximation line surface spline characteristic. гідротурбіна апроксимація лінія поверхня сплайн характеристика. |
| format |
Article |
| author |
Vasko, P. |
| author_facet |
Vasko, P. |
| author_sort |
Vasko, P. |
| title |
APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| title_short |
APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| title_full |
APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| title_fullStr |
APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| title_full_unstemmed |
APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS |
| title_sort |
approximation of universal characteristics of hydroturbines by engineering geometry methods |
| title_alt |
АПРОКСИМАЦІЯ УНІВЕРСАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІДРОТУРБІН МЕТОДАМИ ІНЖЕНЕРНОЇ ГЕОМЕТРІЇ |
| description |
The application of engineering geometry methods for approximation of functional two-parameter dependences of universal characteristics of hydroturbines, which are a set of open and closed lines on the plane, which characterize the results of experimental studies of physical models of turbines, is tested. Universal characteristics are given in the nomenclature of hydroturbines and serve as initial information for a choice of parameters of full-scale samples and definition of modes of their effective operation. They allow you to calculate the diameter of the impeller to obtain a given power; nominal turbine speed; values coefficient of performance and allowable suction heights at all pressures and capacities; opening of the directing device for any loading of the turbine. Conducting multivariate computational research requires digital processing of the original graphical information and its further use, so the issues of approximation of curves and surfaces by cubic spline functions, graphical determination of surface maxima, graphical determination of surface cross section were considered. Methodical provisions for determining the energy-efficient mode of operation of propeller and radial-axial hydraulic turbines at variable water flow rates and speed have been developed. The provisions are based on the application of engineering geometry methods to approximate the universal characteristics of the turbine in the form of the surface of a three-dimensional geometric body and determine the surface maxima, which characterizes the optimal functional relationship between the opening of the guide and speed and provides maximum energy turbines. An algorithm for calculating the coefficients of approximation cubic spline functions of the universal characteristic of a hydroturbine for determining and implementing the laws of control of energy-efficient modes of operation of hydraulic units with simultaneous change of two control parameters is proposed. The algorithm consists in approximating the initial universal characteristic of the hydroturbine to a uniform grid of control parameters with the subsequent direct calculation of coefficients of spline functions on recurrent relations. Bibl.. 17, fig. 7. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/310 |
| work_keys_str_mv |
AT vaskop approximationofuniversalcharacteristicsofhydroturbinesbyengineeringgeometrymethods AT vaskop aproksimacíâuníversalʹnihharakteristikgídroturbínmetodamiínženernoígeometríí |
| first_indexed |
2024-06-01T14:34:10Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:34:10Z |
| _version_ |
1800669706034610176 |
| spelling |
veorgua-article-3102021-09-30T17:20:55Z APPROXIMATION OF UNIVERSAL CHARACTERISTICS OF HYDROTURBINES BY ENGINEERING GEOMETRY METHODS АПРОКСИМАЦІЯ УНІВЕРСАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІДРОТУРБІН МЕТОДАМИ ІНЖЕНЕРНОЇ ГЕОМЕТРІЇ Vasko, P. hydroturbine, approximation, line, surface, spline, characteristic. гідротурбіна, апроксимація, лінія, поверхня, сплайн, характеристика. The application of engineering geometry methods for approximation of functional two-parameter dependences of universal characteristics of hydroturbines, which are a set of open and closed lines on the plane, which characterize the results of experimental studies of physical models of turbines, is tested. Universal characteristics are given in the nomenclature of hydroturbines and serve as initial information for a choice of parameters of full-scale samples and definition of modes of their effective operation. They allow you to calculate the diameter of the impeller to obtain a given power; nominal turbine speed; values coefficient of performance and allowable suction heights at all pressures and capacities; opening of the directing device for any loading of the turbine. Conducting multivariate computational research requires digital processing of the original graphical information and its further use, so the issues of approximation of curves and surfaces by cubic spline functions, graphical determination of surface maxima, graphical determination of surface cross section were considered. Methodical provisions for determining the energy-efficient mode of operation of propeller and radial-axial hydraulic turbines at variable water flow rates and speed have been developed. The provisions are based on the application of engineering geometry methods to approximate the universal characteristics of the turbine in the form of the surface of a three-dimensional geometric body and determine the surface maxima, which characterizes the optimal functional relationship between the opening of the guide and speed and provides maximum energy turbines. An algorithm for calculating the coefficients of approximation cubic spline functions of the universal characteristic of a hydroturbine for determining and implementing the laws of control of energy-efficient modes of operation of hydraulic units with simultaneous change of two control parameters is proposed. The algorithm consists in approximating the initial universal characteristic of the hydroturbine to a uniform grid of control parameters with the subsequent direct calculation of coefficients of spline functions on recurrent relations. Bibl.. 17, fig. 7. Апробовано застосування методів інженерної геометрії для апроксимації функціональних двопараметричних залежностей універсальних характеристик гідротурбін, які являють собою сукупність розімкнених та зімкнених ліній на площині, що характеризують результати експериментальних досліджень фізичних моделей турбін. Універсальні характеристики наведені в номенклатурі гідротурбін і слугують вихідною інформацією для вибору параметрів натурних зразків та визначення режимів їх ефективної експлуатації. Вони дозволяють розрахувати діаметр робочого колеса для отримання заданої потужності; номінальне число обертів турбіни; значення ККД і допустимі висоти відсмоктування при всіх напорах і потужностях; відкриття напрямного апарату для будь-якого навантаження турбіни. Проведення багатоваріантних розрахункових досліджень потребує цифрового оброблення вихідної графічної інформації та її подальшого використання. Тому були розглянуті питання апроксимації кривих та поверхні кубічними сплайн-функціями, графічного визначення максімори поверхні та графічного визначення перетину поверхонь. Розроблено методичні положення визначення енергоефективного режиму роботи пропелерних та радіально-осьових гідротурбін при змінних витратах води та частоти обертання. Положення ґрунтуються на застосуванні методів інженерної геометрії для апроксимації універсальної характеристики турбіни у формі поверхні тривимірного геометричного тіла та визначення максімори поверхні, яка характеризує оптимальну функціональну залежність між відкриттям напрямного апарату і частотою обертання, що забезпечує найбільшу енергетичну ефективність процесу перетворення гідроенергетичного потенціалу водотоку в механічну енергію обертового руху турбіни. Запропоновано алгоритм розрахунку коефіцієнтів апроксимаційних кубічних сплайн-функцій універсальної характеристики гідротурбіни для визначення та реалізації законів керування енергоефективними режимами роботи гідроагрегатів при одночасній зміні двох параметрів керування. Алгоритм полягає в апроксимації вихідної універсальної характеристики гідротурбіни на рівномірну сітку параметрів керування з подальшим прямим розрахунком коефіцієнтів сплайн-функцій за рекурентними співвідношеннями. Бібл. 17, рис. 7. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2021-09-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/310 10.36296/1819-8058.2021.3(66).62-71 Возобновляемая энергетика; № 3(66) (2021): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 62-71 Відновлювана енергетика; № 3(66) (2021): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 62-71 Vidnovluvana energetika ; No. 3(66) (2021): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 62-71 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2021.3(66) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/310/231 Copyright (c) 2021 Vidnovluvana energetika |