Гидроэлектростанция Сергея Бодрова. Страница 10 из 28

Вы здесь

820 сообщений
Сергей Бодров
"FANT" пишет:

Весёлое кино.У меня всегда возникало желание слелать одну боковую стенку турбины прозрачной и посмотреть :Чё там внутри с потоком происходит?
Но вообще я предполагал достаточно высокий КПД,хотя и не делал точных расчётов,а только придерживался конструктивной логики.Поскольку не нашёл каких то более менее полных аналитических исследований такой турбины,пришлось идти "втёмную".Но когда запустил,то чисто по эксплуатационным данным,стало ясно,что "истина где то рядом".После двух лет работы,кое что изменил бы.Но пока руки не доходят.Да и твоё компетентное мнение требует более тщательного подхода к изменению конструкции.
Вот на днях выяснился ещё один маленький ньюанс:Сейчас идет большой сброс воды в нижний бьеф через главный шандор.С водой вылетает мусор,который постепенно садится на решётки заграждения и уровень воды подбирается к нижнему краю турбины.Так вот,позавчера утром вода таки встретилась с лопастями.Подтопление было сантиметров 5-7.Напряжение снизилось с 250 до 220 В,но появилось ощущёние повышения мощности.Спецом нагрузил добре и сразу обратил внимание,что изменилась зависимость падения напряжения и подключаемой нагрузки.Пылесос (1.8кВт) обычно сажает до 160В и токе 8А,но в этот раз падение было до 180В при том же токе.И работа стала более стабильной.Стрелка вольтметра стояла как вкопаная(при постоянной нагрузке),хотя обычно есть каскачка вольт 5.
Вот такие пироги.Тож надо обдумать.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Ты хочешь сказать, что когда часть нижних лопаток оказалась в воде, обороты турбины упали (а с ними и напряжение), но зависимость от нагрузки стала более "мягкой". Интересный момент.
Лопатки попав в воду, естественно, встречают дополнительное сопротивление своему движению. Вероятно, отсюда - снижение оборотов при малой нагрузке.
Но, лопатки, "глиссирующие" по воде - это эжектора. По яхтенному - сосалки. Давление на выходе таких эжекторов падает заметно ниже атмосферного. Благодаря этому разрежению, скорость струи через лопатку растёт. Вместе со скоростью растёт и мощность.
Ты знаешь, то же самое наблюдается у водяных мельниц с верхнебойным колесом. Когда колесо чуть-чуть притапливают, его тяга растёт, и повышение нагрузки на валу не сильно сказывается на оборотах подтопленного мельничного колеса.

Что касается более стабильного напряжения на генераторе, то я вот что думаю.
Я почти уверен, что в обычном режиме у твоей турбины наблюдается "запирание" потока на нижних лопатках. Причина этого в том, что струи, слетевшие с верхних лопаток, сходятся пучком и пытаются выскочить через меньшее количество межлопаточных зазоров. Естественно, это им плохо удаётся, и возникает в некотором роде заторчик. Благодаря ему вода внутри колеса вынуждена растекаться по горизонту, ища выхода из колеса. Как только выход находится, включается в работу дополнительный межлопаточный канал. Через мгновение уровень воды в заторе падает и дополнительный канал отключается. Я думаю, отсюда скачки окружной скорости колеса.
А вот когда нижние лопатки начинают работать, как эжекторы, то заторчик устраняется. Меньшее количество межлопаточных каналов внизу турбины теперь способны пропустить поток, поступивший по большему числу каналов вверху турбины.
Да, интересно было бы на всё это посмотреть через прозрачную стенку.

Сергей Бодров
"FANT" пишет:

А вот когда нижние лопатки начинают работать, как эжекторы, то заторчик устраняется. Меньшее количество межлопаточных каналов внизу турбины теперь способны пропустить поток, поступивший по большему числу каналов вверху турбины.

Сразу возникла мысль опустить турбину в нижний бьеф по типу поплавка,но нужно тогда делать эластичный подвод воды.Да и зимой,при выключении подачи могут возникнуть проблемы(а могут и не возникнуть) с последующим запуском.
Надо думать.Я на этом могу выиграть почти метр напора!И если при этом уменьшить диаметр ротора и применить в качестве генератора низкооборотный асинхронник,то редуктор почти исчезнет.

"FANT" пишет:

Да, интересно было бы на всё это посмотреть через прозрачную стенку.

Покумекаем и над этим.
Но турбину по любому придётся оптимизировать.Уж больно заманчиво.Дай Бог сил и времени.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Если на нижнем бьефе организовать небольшой переливной бассейн, уровень которого всегда постоянен, то гибкий ввод будет не нужен.

Уже Великая Россия
: Уже Великая Россия
22.04.2011 - 21:44
: 4309
"Сергей Бодров" пишет:

в качестве генератора низкооборотный асинхронник

Использовал асинхронник с двс, нагрузка даже без потребителей и для возбуждения нужны обороты чуть выше чем указаны на табличке.

Сергей Бодров
"FANT" пишет:

организовать небольшой переливной бассейн,

Да он,собственно,есть.Подпор создаётся решётками заграждения.И уровень нижнего бьефа в НОРМАЛЬНЫХ условиях постоянен.Но часто создаются условия НЕ нормальные.Это когда приходится делать сброс через главный шандор.А происходит это довольно часто(по погоде).Тогда уровень не стабилен.

"Андрей6319" пишет:

Использовал асинхронник

Да,там есть свои "тараканы",но синхр.г-р тоже на возбуждение добренько хавает.Да и коллекторы уже достали.За 12 лет килограмм щёток уже наверно износил.

Уже Великая Россия
: Уже Великая Россия
22.04.2011 - 21:44
: 4309
"Сергей Бодров" пишет:

но синхр.г-р тоже на возбуждение добренько хавает

Электроникой можно минимизировать при малой нагрузке, но интересно то что из асинхронника может и полезный таракан выползть. Ведь он может выполнить роль некоего стабилизатора оборотов турбины( у него тормозной момент после возбуждения будет более постоянен независимо от потребляемой энергии). Основной недостаток - срыв генерации при превышении мощности сверх номинала и невозможность возбуждения при включенной нагрузке. В принципе это ерунда, когда приспособишься.

Сергей Бодров
"Андрей6319" пишет:

Спасибо.Когда дойду до применения АД в качестве г-ра ,буду знать с кем посоветоваться.

казахстан
: Семей
07.02.2012 - 20:27
: 675

Как-то в мастерской мужики колдовали над сдохшим китайским бензогенератором,
вижу - ротор без коллектора! wacko2
Там что-то вращалось вместе с ротором, как я понял, генератор работал как ас.эл. в режиме генератора. Но эти генераторы маломощные,0,4 кВт, по крайней мере мне известные. Вот если был бы хотя бы на 1 кВт, то думаю, щеток не потребуются тратить килограммами.

: Казахстан. Алматы
22.08.2010 - 21:08
: 186
Dauren пишет:

Как-то в мастерской мужики колдовали над сдохшим китайским бензогенератором,
вижу - ротор без коллектора! wacko2
Там что-то вращалось вместе с ротором, как я понял, генератор работал как ас.эл. в режиме генератора. Но эти генераторы маломощные,0,4 кВт, по крайней мере мне известные. Вот если был бы хотя бы на 1 кВт, то думаю, щеток не потребуются тратить килограммами.

А если использовать безщеточные генераторы коих полно тем более в России.

Сергей Бодров

"безщеточные генераторы коих полно"
-------------------------------------------
А по подробнее?Хар-ки,мощность,схемы подключения,наконец :ссылки на рабочие машины?

: Казахстан. Алматы
22.08.2010 - 21:08
: 186
Сергей Бодров пишет:

"безщеточные генераторы коих полно"
-------------------------------------------
А по подробнее?Хар-ки,мощность,схемы подключения,наконец :ссылки на рабочие машины?

Спать хочу сильно, днём более конкретно напишу. Модели генераторов типа "Stamford", и ещё одно у них номинальная частота оборотов 1500 в мин. У большинства ген-ов стандарт 2800-3000 об\мин. На магнитах они все.

: Казахстан. Алматы
22.08.2010 - 21:08
: 186
Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Сергей, привет !
Тишина тут у тебя, заснули что ли все ?
Прикладываю инфу про современный вариант реализации турбины твоего типа.
Файлы:
turbina_osberger.doc

Сергей Бодров

Привет.Только позавчера заходил в тему.Перечитал всё ранее написанное и с сожалением отметил,что ты отсутствуешь 25 недель.Дело в том,что сейчас занимаюсь как раз оптимизацией ротора турбины и хотел посоветоваться по углам и основным размерам,прежде чам заказывать комплектующие(ребята предложили помочь в этом вопросе).С удовольствием почитаю,чё ты накропал в приложенном файле.
Удачи.С.Б.

Сергей Бодров

Прочитал.Обзорно-рекламная статейка.Но есть куда стремиться.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Сергей, я бывал здесь, но видел лишь пустые страницы.

Сергей Бодров

Летом особо некогда было технические вопросы решать.
Какой на твой взгляд,будет оптимальным угол наклона хорды лопасти к радиусу ротора при сохранении всех прочих параметров.?И не велико ли пузо лопасти и её длина?Можно ли эти параметры как то привязать к количеству лопастей на турбине?У меня их сейчас 24.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Для 24 лопастей пузо можно было бы уменьшить на треть. И угол установки хорды увеличить до 75 - 80 градусов. Это всё полезно для увеличения быстроходности колеса, а следовательно, для увеличения снимаемой мощности.
Но, проблема в том, что лопасть в турбине Банки работает не в одном стабильном режиме (постоянная скорость потока и постоянный угол обтекания), а в разных. Даже в верхнем положении угол встречи с потоком непостоянен.
К тому же, максимум, что можно добиться в данной схеме, это 80 % эффективности. А у тебя уже сейчас под 70%. Стоит ли овчинка выделки ?

Но есть другая схема. Помнишь, я говорил про турбину Фурнейрона. Она же турбина Сафонова (был такой уральский крепостной).
В этой турбине вода подается из центра на периферию, сразу по всей окружности (через направляющий аппарат).
Если вместо принятой Фурнейроном и Сафоном подачи воды под углом 45 градусов применить подачу под углом 90 градусов, то тогда лопасти надо ставить под углом к радиусу в 80 градусов и даже немного меньше.
Тогда быстроходность колеса можно довести до 2-х, 3-х кратной. Это значит, что лопасть будет лететь в 2-3 раза быстрее потока воды.
А саму воду можно разогнать выходным диффузором раза в два, проти в обычной скорости. В этой схеме – диффузор очень простой, даже гнуть ничего не надо.
Если хочешь, я напишу более подробно.

Сергей Бодров

Разумеется хочу.Только сейчас я просто не могу уйти от установленной конфигурации подачи воды.Поэтому вариантов не много,т.е. оптимизировать ротор.Лопастей у меня и сейчас 24, выполнены они из нержавки 2.5мм.За два года переломало почти все.Заменяю(ввариваю) не снимая ротора,практически по воде.Сварщики-профи только головами качают,но ни кто под водоспуск лезть не хочет.Током бьёт.Ну я и сам с усам.Но качество узла в целом,конечно снижается.Сейчас мне могут вырезать плазмой опорные диски с установочными пазами для лопастей и нарезать лопасти.Ротор сварю по-сухому и воткну вместо старого.Поэтому и хочу сделать его в наилучшем варианте.

: Казахстан. Алматы
22.08.2010 - 21:08
: 186

Сергей, скоро к Вам присоединюсь по теме, Батя решил изменить конструкцию сделать как у Вас так что скоро будут фото и видео.

Сергей Бодров

Видео мне не посмотреть,скорость мала,а фото с удовольствием посмотрю.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Сергей, турбина Фурнейрона (Сафонова) отличается от большинства турбин тем, что вода в ней подаётся на лопасти изнутри и выбрасывается наружу. На прилагаемых рисунках это видно.
Плюсов несколько. Во-первых, одновременно работают все лопатки турбины. Значит, меньшие габариты и большие обороты.
Во-вторых, лопатки работают в установившемся режиме с одним и тем же углом атаки.

Француз Фурнейрон и уральский мастеровой Сафонов были уверены, что воду перед подачей на лопатки нужно закручивать. Они, вероятно, не знали, что парусная яхта развивает максимальную скорость на курсе галфинд (когда ветер дует перпендикулярно курсу движения яхты).
Поэтому направляющий аппарат нужно переделывать так, чтобы вода вылетала на лопатки точно по радиусу. Естественно, направляющий аппарат упрощается. Это просто радиально установленные пластины.
Вторая необходимая доработка касается лопаток. Они должны быть с малым пузом (не более 8%). Угол заклинивания (по хорде) - 80 градусов относительно радиуса колеса.
Третья доработка - отсасывающая труба. Точнее говоря, отсасывающий канал. Он представляет собой зазор между двумя шайбами. Проще некуда.
Внешний диаметр шайб в 3 раза больше диаметра рабочего колеса. Соответственно и выходное сечение канала в 3 раза превышает проходное сечение рабочего колеса.
Принцип "отсоса" используется на всех равнинных ГЭС уже более ста лет. Именно этот отсос позволяет довести КПД современных гидротурбин до 97 %. Фактически, отсасывающая труба позволяет почти вдвое увеличить располагаемый перепад давления на турбине. В твоем случае, при напоре 1,5 метра - увеличение перепада может быть и большим - раза в четыре. Виновата во всем атмосфера со своим давлением 100000 Па.

Смысл всех этих доработок в том, чтобы во-первых, разогнать колесо до скорости вдвое большей, чем скорость потока воды. Во-вторых скорость потока воды можно увеличить тоже вдвое относительно скорости падающей воды с высоты плотины. В итоге обороты рабочего колеса должны быть раза в четыре - пять больше, чем у твоего сегодняшнего колеса. Это упрощает редуктор и, возможно, позволит напрямую использовать асинхронник на 700 об/мин.

Это - всего лишь, проект, поэтому перед изготовлением натурного изделия, необходимо макетирование. Вполне возможно, что тебе сейчас - не до этого.
Я этой зимой буду занят макетированием и испытанием безлопастного насоса, поэтому руки до турбины пока не дойдут.
В любом случае, буду рад твоим вопросам и критическим замечаниям.
Да и к тебе у меня есть вопрос. По какой причине ломаются лопатки твоей турбины: механические примеси в воде или что-то другое?

Данный проект - ступень к "домашней" турбине, для которой не нужен пруд, а достаточно сравнительно небольшого бассейна. Работать должна атмосфера - этакий энерджайзер.
На моём рисунке сверху колеса нарисован конус. который в плотинном варианте необязателен, а в бассейновом играет важную роль. Но об этом конусе потом поговорим.
Всего доброго !
Файлы:
furneyron_k.jpg
turbina_furneyrona.doc
otsasyvayushchaya_truba.jpg

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Сергей, если тебе долго качать файл по турбине Фурнейрона, выкладываю главную картинку, сжатую мо максимуму.
Файлы:
turbina_furneyrona.jpg

Сергей Бодров

Привет,Игорь.Спасибо за инфу.Всё почитал,посмотрел.
Почертил в Компасе своё колесо с углом 75 и пузом 1:8,крутовато получается.И на входных лопатках при малейшем сдвиге(ослаблении напора) может возникнуть обратная(реактивная) тяга.

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202

Сергей, для схемы Банки, у тебя вполне приличный КПД.
Мои советы по схеме Банки ты не слушай, потому что она мне не нравиться.
Искусственную затопленность нижних лопаток твоей турбины можно организовать даже лотком.
Но всё это - мелочи. Твоя главная задача сейчас повысить надежность турбины.
Если тебе изготовят диски с пазами под лопатки, и ты проваришь их с внешней стороны, то такое колесо должно проработать не одну пятилетку.
Кстати, ты мне не ответил, почему ломаются лопасти.
На зимний период перед забором воды полезно организовать подъём донной воды с помощью притопленных бревенчатых плотиков, градусов под 30 к горизонту. Я слышал, что так делали на старых речных мельницах.
Я же буду дальше думать о такой турбине, лопасти которой летают как буер по льду.
Насос (безлопастной), которым я сейчас занимаюсь, возможно заменит твой "незаменимый" пруд.
Зиму обещают с сильными морозами, торопись с заменой колеса.

Уже Великая Россия
: Уже Великая Россия
22.04.2011 - 21:44
: 4309

Ну вот, появились, приятно послушать продолжение вашей дискуссии.

"FANT" пишет:

Насос (безлопастной), которым я сейчас занимаюсь,

FANT, а что это за насос такой?

Сергей Бодров
"Андрей6319" пишет:

Привет,Андрей.Добро пожаловать!

"FANT" пишет:

Кстати, ты мне не ответил, почему ломаются лопасти.

Да кабы я сам понимал....2.5мм нержавка в пазах,проваренная с внешней стороны ломается как оргалит,скалывается выступающая над дисками часть.Сейчас выходил курить на балкон,по звуку слышу дисбаланс пошёл.Опять наверное скололась лопастина.Завтра в честь праздничка полезу в воду со сваркой.Я думаю,что угол приёма струи великоват.Попробую всё же увеличить градусов до 60.И диаметр опорных дисков добавлю.Эх,из титана бы всё сделать.Но советские времена,увы,прошли,а сейчас последние штаны за такой девайс отдашь....

Уже Великая Россия
: Уже Великая Россия
22.04.2011 - 21:44
: 4309
"Сергей Бодров" пишет:

Привет,Андрей.Добро пожаловать!

Сергей привет. Только вы на меня особого внимания не обращайте, я тут у вас вроде как ВВС смотрю, интересно разговариваете.

"Сергей Бодров" пишет:

Сейчас выходил курить на балкон,по звуку слышу дисбаланс пошёл.Опять наверное скололась лопастина.Завтра в честь праздничка полезу в воду со сваркой

А ломается не возле сварки? Ну не по шву или рядом, а дальше( где вроде как и сварка то ни при чем)?

Россия
: Хлебниково, моск. обл.
02.11.2011 - 19:26
: 202
Сергей Бодров пишет:

Да кабы я сам понимал....2.5мм нержавка в пазах,проваренная с внешней стороны ломается как оргалит,скалывается выступающая над дисками часть.
...И диаметр опорных дисков добавлю...

А зачем у тебя лопасть выступает за габариты диска ? И насколько мм выступает ?
Вообще-то такая консоль вредна однозначно. У тебя кончик лопасти на сгиб начинает работать при бешенном числе циклов. Тут кто хошь сломается. Я бы их заподлицо замуровал, да ёще посерединке опорный диск добавил (или обод), а то и два.

Сергей, если диаметр будешь увеличивать, потеряешь обороты. Впрочем, тебе виднее.

Андрей, про безлопастной насос пока промолчу - он в экспериментальной отработке.
Но расскажу вот что. У немцев изобретатель такой был, сравнительно недавно, по фамилии Мазенауэр. Так вот он турбину придумал воздушную, которая у него входила в режим самовращения и разрушалась при больших оборотах.
Никакого расчета и физического анализа он не делал. Действовал по наитию.
Эксперименты то удавались, то не удавались. Когда финансирование его работ прекратилось, он сильно запил и, вроде как, помер.
Чем интересна его турбина. Тем, что она действительно способна к самовращению. Только от авторской конструкции нужно оставить половину. То есть только один конус из двух.
На прилагаемой здесь картинке видны спиральные лопасти, навитые на поверхности конуса. Наружный конический кожух, охватывающий лопасти, изображён прозрачным.
Лопасти образуют спиральный канал, в котором одна стенка вогнутая, а другая выпуклая.
Получается длинное спиральное крыло, с приличной подъёмной силой, толкающей конус в сторону вращения. Если, конечно вращение организовать такое, чтобы "штопор" вывинчивался, а не ввинчивался.
Работать надо на воде, а не на воздухе. Тогда даже при умеренных оборотах можно получить самокачающий насос. Я про такой насос уже рассказывал в "новогодней сказке" про винт Архимеда.
При вращении колеса, вода отстает от окружной скорости каналов. Благодаря этому образуется движение (проскальзывание) воды в спиральном канале
У Мазенауэра лопасти расширяются по мере увеличения диаметра, а должны сужаться или, на худой конец, иметь постоянную ширину.
Принцип работы такого роторного эжектора основан на двух эффектах. Первый - эффект Магнуса на вращающемся конусе, Второй эффект - возникновение подъемной силы на выпукло-вогнутом крыле. Общий эффект в том, что возникающее разрежение на лопастях и на самом конусе, высасывает воду в сторону большого диаметра конуса.
Стало быть конус надо ставить вертикально, вершиной вниз, а попой - вверх.
Достаточно раскрутить такой ротор на старте и дальше он сам будет себя крутить и сам качать воду вверх.
В течение долгих зимних месяцев можно покумекать над технологией изготовления такого спирального турбо-насоса.

С Праздником всех !!!

Страницы