Kaplan Turbin - Sebuah MammothTurbin Kaplan cocok untuk ekstraksi listrik ketika energi air tersedia di kepala rendah dan

tingkat aliran tinggi. Berikut ini adalah kondisi operasi turbin Kaplan paling cocok untuk

Kepala = 2-25 m

Laju alir = 70-800 m ^ 3 / s

Turbin Gambar 1 Kaplan efisien dalam produksi listrik bila ada aliran besar tersedia

Yang berarti mereka cocok untuk operasi pada saat air disimpan dalam reservoir besar di ketinggian relatif dangkal. Karena fakta bahwa turbin Kaplan menangani laju aliran besar, turbin Kaplan datang dalam ukuran sangat besar. Mereka adalah terbesar di antara hidro turbin listrik.

Mengalir di Kaplan TurbinDi Kaplan aliran turbin dimasukkan melalui casing spiral. Penurunan luas casing memastikan

bahwa aliran dimasukkan ke bagian tengah hampir pada kecepatan seragam di seluruh

perimeter.Water setelah melintasi panduan baling-baling melewati atas runner.Finally

meninggalkan melalui draft tube.

Jalur aliran Gbr.2 Air di turbin Kaplan di 2 pandangan yang berbeda

Ekstraksi Energi di RunnerSebagian bagian penting dari turbin Kaplan adalah pelari nya. Penampang pisau pelari akan

memiliki bentuk melengkung, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Jadi,

ketika air mengalir di atasnya, itu akan menimbulkan gaya angkat karena efek

airfoil. Komponen tangensial dari gaya angkat akan membuat rotasi rotate.This pelari

ditransfer ke generator untuk produksi listrik.

Gbr.3 Angkatan dikembangkan pada pisau pelari karena efek airfoil adalah kekuatan pendorong turbin Kaplan

Jadi jelas bahwa di Kaplan berlaku berasal karena gaya reaksi murni dari air yang mengalir. Karena air alasan ini kecepatan absolut di pisau akan tetap sama, tetapi akan ada penurunan besar dalam tekanan.

Akan ada produksi yang efisien dari gaya reaksi ketika laju aliran tinggi. Ini adalah alasan

mengapa turbin Kaplan tampil baik di bawah laju aliran besar.

Kaplan Turbines - Axial Arus MesinTurbin Kaplan adalah mesin aliran aksial, di mana kecepatan mutlak aliran sejajar dengan

sumbu turbin. Air justru dibuat untuk melewati pisau pelari dengan bantuan kain kafan

seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gbr.4 Dalam aliran Kaplan lebih pisau pelari sejajar dengan sumbu rotasi

Pertemuan untuk Berbagai Power PermintaanPermintaan listrik dapat berfluktuasi dari waktu ke waktu. Mengontrol laju aliran air adalah

cara yang paling efisien untuk memenuhi permintaan listrik. Mekanisme yang mengatur,

yang mengontrol posisi panduan baling-baling digunakan untuk mengontrol aliran air

permintaan listrik rate.When panduan tinggi baling-baling dibuka dan ketika permintaan

listrik panduan baling-baling rendah ditutup. Gambar di bawah menunjukkan 2 kasus

ekstrim pembangkit listrik.

Gbr.5 Pemerintahan mekanisme untuk mengontrol aliran: Dalam kasus aliran pertama adalah maksimum, aliran kasus kedua adalah

minimum

Pisau Desain - Kaplan TurbinPisau turbin Kaplan dirancang untuk beroperasi di bawah berbagai kondisi operasi. Sebuah

pisau berputar mengalami kecepatan relatif dari aliran. Prinsip dasar dalam desain pisau

adalah bahwa, kecepatan relatif dari aliran fluida harus di sudut optimal serangan di semua

bagian lintas. Kondisi tersebut dapat menghasilkan ekstraksi produksi kekuatan thum energi

maksimum maksimum dari cairan.

Meskipun kecepatan absolut adalah aksial, kecepatan relatif akan cenderung tergantung

pada kecepatan pisau.Kecenderungan meningkat kecepatan relatif seperti yang kita

bergerak dari akar ke ujung karena meningkatnya kecepatan pisau. Variasi ini ditunjukkan

pada gambar di bawah ini.

Gbr.6 sentuhan berkelanjutan diberikan kepada pisau dari akar ke ujung memastikan bahwa angle of attack adalah optimal dalam

semua lintas-bagian

Jadi harus ada sentuhan terus menerus di pisau dari akar ke ujung. Sentuhan tersebut akan memastikan setiap penampang sudut serang optimum.

Blades disesuaikan untuk Optimum Angle of AttackDengan kondisi aliran yang bervariasi kecepatan relatif akan berubah drastis. Pisau turbin

kaplan yang dapat disesuaikan.Ketika laju aliran adalah kecepatan relatif tinggi aliran akan

lebih aksial. Jadi blade harus pitch vertikal. Jika laju aliran adalah kecepatan relatif rendah

aliran lebih tangensial. Jadi pisau bernada arah tangensial. Aksi pelemparan ini ditunjukkan

pada gambar di bawah ini.

Tindakan Gbr.7 Pitching pisau: Angka pertama adalah untuk kasus tingkat aliran tinggi angka kedua adalah kasus laju alir rendah

Dalam aksi pelemparan singkat pisau memastikan bahwa pisau masih di sudut optimal serangan bahkan di bawah berbagai aliran.

Mengontrol Swirl Arus - Panduan VanesTerlepas dari mengendalikan baling-baling panduan laju alir sudah mendapat satu fungsi

yang lebih. Mereka membantu dalam mengendalikan pusaran arus. Jika baling-baling

panduan tidak hadir aliran akan sangat berputar-putar di alam karena masuknya tangensial

nya.

Arus Gbr.8 di wilayah pelari tanpa panduan-baling-baling

Aliran tersebut akan mengurangi kinerja turbin drastis karena sudut miskin serangan. Jadi memandu baling-baling kontrol pusaran arus dengan membuat aliran lebih radial dan memastikan bahwa aliran masih dalam sudut optimal serangan.

Mengatasi Masalah CavitationTantangan terbesar dalam desain turbin Kaplan adalah bagaimana mengatasi masalah

kavitasi, yang menyebabkan erosi material dan getaran. Kavitasi tidak dapat dihindari

dalam turbin Kaplan karena ada penurunan tekanan besar assosiated dengan ekstraksi

energi dari fluida. Dalam sebagian besar tekanan daerah berjalan sangat rendah.

Tapi kerusakan akibat kavitasi dapat dikurangi dengan menggunakan bahan pisau yang

cocok. ASTM A487 Stainless steel adalah salah satu bahan pisau yang biasa digunakan

untuk mencegah kavitasi. Penggunaan fin anti-kavitasi adalah teknik lain. Draft tube yang

mengubah tekanan dinamis untuk tekanan statis karena daerah yang semakin meningkat

juga membantu dalam mengurangi efek kavitasi.