גודל של בורג ארכימדס לצורך הידרואלקטריה - INSA שטרסבורג. אופטימיזציה של בורג ארכימדי לייצור אנרגיה בתחנות כוח מיקרו-הידרואלקטריות.

נָקוּב Guilhem Dellinger, עבדלאי TERFOUSעבדאללה Ghenaimפייר-אנדרה Garambois

מילות מפתח: מכניקת הזורמים, אנרגיה מתחדשת, הידרו מיקרו, בורג ארכימדס, ניסויים

תקציר מנהלים

שימוש הבורג ארכימדס במייקרו-הידרו הוא אמצעי ייצור אנרגיה מתחדשת בפיתוח האחרון. הוא משמש בעיקר כדי לנצל מפלי ספיקות נמוכות לגבהים נמוכים. אנו מציעים כאן כדי ללמוד באופן ניסיוני את הביצועים של סוג זה של טורבינה מבוססת על פרמטרים הידראוליים גיאומטריים. חלק ראשון, המראה את השפעת מפלס המים במורד הזרם של הבורג על הביצועים של הטורבינה. התשואות ואת הזוגות אז נמדדות באופן ניסיוני במונחים של מהירות סיבוב של השיעור הקבוע בורג, בתהליך המבוסס קבועה סיבוב במהירות. התוצאות מספקות מידע חיוני על העיצוב של סוג זה של הצמח מיקרו.

מבוא

העיקרון של בורג ארכימדס ידוע במשך 2000 שנים. אמנם זה שנוי במחלוקת על ידי היסטוריונים רבים, הוא זוכה בדרך כלל עם המצאת את הבורג ארכימדס של סירקיוז (287-212 לפני הספירה). זה מהמאה 14ème התחלנו באמצעות בורג ארכימדס כדי להעלות כמויות גדולות של מים על גבהים נמוכים. היום, אחד עדיין נפוץ לעילוי של מתקני טיהור שפכים למשל. זה לא היה עד 1992 קרל-אוגוסט Radlik מציעה לראשונה באמצעות בורג ארכימדס, או בורג הידרודינמית כמו טורבינות להפקת אנרגיה [רד 97]. ארכימדס מיקרו המרכזי הראשון בורג בטבע מותקן אז 1997
נהר Eger Aufhausen (גרמניה) ומפתחת כוח 4 kW . כיום יש יותר מ מתקני 180 מסוגו ברחבי אירופה יותר מ 400 ברחבי העולם [LAS 11]. על פי ויליאמסון et al. יש [WIL 14] תחנות כוח מיקרו אלה פוטנציאל גבוה על מפלים בגובה נמוך ספיקות נמוכות. הגובה המקסימלי הוא כ 10 m ותפוקה יכולה להגיע 10 m3 .s-1. המרכזי החזק ביותר מותקנת עד כה ממוקם על תעלת-אלברט (בלגיה) ומפתחת כוח 400 kW . בין היתרונות העיקריים של סוג זה של צמח, נציין, קודם כל, את יכולתו לשמור על יעילות גבוהה למרות תנודות בתזרים. לפיכך, השיעור עשוי להשתנות פחות או יותר סביב% 20 של הזרימה דורגה בלי זה שיש כל השפעה על הביצועים [BRA 93]. מחקר שנערך לאחרונה על צמחים 70 מיקרו באירופה הראה כי התשואה הממוצעת של כל המתקנים הללו היה 69% עם מקסימום של 75% [LAS 12]. שתי תכונות חשובות אחרות הן החוסן שלה והעובדה שזה התקנת דגים ידידותית עוצמה. ואכן, כך עולה ממחקר שנערך על ידי Kiebel et al. [KIE 09], עבור מהירויות סיבוב ובאופן כללי משמש דגים גוצים כדי 1 m, הם יכולים לחצות את פגע מיקרו המרכזי.
שימוש בורג הידרודינמית לייצור אנרגיה הוא טכנולוגיה אחרונה כי ממשיכה לגדול. למרות זאת, בספרות על בורג ארכימדס המשמש לייצור אנרגיה היא עדיין לא מספיק עבור עיצוב מותאם באמת של מיקרופון מרכזי. בהקשר זה, מוצע כאן כדי ללמוד את הביצוע ההידראולי באופן ניסיוני של בורג ארכימדס עבור הפרמטרים הגיאומטריים ואת תנאי הפעלה הידראוליים השונים. תוצאות הניסוי אלה מתקבלים באמצעות מכשיר ניסיוני מותקן שטרסבורג INSA. התוצאות תבנה את ההשפעה של כל פרמטר ולכן, לאחר מכן, כדי להיות מסוגל כדי למטב את הביצועים של בורג ארכימדס.

הורדה: VIS D'ARCHIMEDE TURBINE INSA STRASBOURG

עוד: השימוש בברגי ארכימדס בהידרואלקטריה forums