автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Автоматизация проектирования геометрии конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины и подводной части зданий малых ГЭС

На правах рукописи

ии30ВЭ774 Сухов Степан Михайлович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГЕОМЕТРИИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РОТОРНОЙ ОРТОГОНАЛЬНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ И ПОДВОДНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЙ МАЛЫХ ГЭС

05 13 12 - Системы автоматизации проектирования (строительство,

архитектура)

АВТОРЕФЕРЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород - 2007

003069774

РАЬО] Л ВЫНОШЕНА В НИЖЕГОРОДСКОМ I ОСУЦАРСШЬННОМ АРХИТЕКТУРНОЕ ГРОЩЬЛЬНОМ УНИВ1 К ИП |[

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Гоголев Евгений Семенович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Панченков Анатолий Николаевич, доктор технических наук, профессор Попов Евгений Владимирович

Ведущая организация

ОАО «Нижегородский авиастроительный завод «Сокол»

Защита состоится «22» мая 2007 г в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212 162 04 при Нижегородском государственном архитектурно - строительном университете по адресу 603950, г Нижний Новгород, ул Ильинская. 65, корпус V, аудитория 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разосган «19» апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

' --7А

кандидат технических наук, профессор , •{ ') ^ В И Дергунов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Экологическая и энергетическая ситуация в стране заставляет обратить внимание на низконапорные гидроэлектростанции (ГЭС), в особенности в равнинных условиях, а также на приливные гидроэлектростанции (ПЭС) Низконапорные ГЭС и ПЭС с величиной напора до 12м при соответствующем режиме их работы и технических мероприятий являются экологически чистыми объектами Они практически не вызывают затоплений территорий сверх тех, что наблюдаются в естественных условиях, например, при прохождении высоких половодий и пачодков на реках Вместе с тем они позволяют использовать значительную часть возобновляемого энергетического потенциала рек или морских заливов с приливно-отливными явлениями Однако переход на низкие напоры приводит к увеличению удельных показателей стоимости 1 кВт установленной мощности и 1 кВт ч выработанной энергии за счет увеличения стоимости сооружений и технологического гидромеханического оборудования Для улучшения этих показателей необходим интенсивный поиск новых технических решений

В представленной работе предлагаются численные энергетические исследования роторной ортогональной гидротурбины (РОТ), работающей в условиях двустороннего подвода и удаления водного потока Для предложенной гидротурбины рассмотрены различные конструктивные решения подводной части здания малой ГЭС (МГЭС), а также применение турбины в качестве наплавной микро ГЭС РОТ имеет достаточно простые геометрические очертания конструктивных элементов Подводящие ' и отводящие галереи РОТ имеют прямоугольные формы

Простота геометрических очертаний элементов гидротурбины позволяют ожидать существенного снижения материальных затрат и тем самым вновь обратиться к строительству МГЭС, которое широко наблюдалось в 40-х - 50-х годах XX века в нашей стране

Цель и задачи работы

Основной целью работы является разработка системы автоматизированного проектирования РОТ для определения оптимальных параметров конструктивных элементов

Достижение назначенной цели потребовало решения следующих задач:

• создание математической модели РОТ с назначением граничных условий и начальных параметров;

• численное моделирование процесса гидродинамического воздействия водного потока на рабочие лопатки РОТ,

• определение оптимальных геометрических параметров конструктивных элементов РОТ,

• сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными,

• разработка конструктивных решений подводной части зданий МГЭС с

РОТ

Объект исследования

Объектом исследования является РОТ, работающая в условиях разделенного водного потока

Методы исследования

В качестве метода исследования использовалось численное моделирование модели РОТ методом контрольного объема

Научная повизна работы

• разработана технология численного исследования энергетических параметров принципиально новой геометрической схемы РОТ, работающей в системе разделенных встречных потоков и не имеющей аналогов в турбиностроении,

• разработанная математическая модель позволяет определить основные энергетические характеристики РОТ и тем самым запроектировать здание МГЭС. Это обеспечивает эффективную работу РОТ для различных условий гидрологического режима малых рек при возможности массового

изготовления РОТ одного диаметра, но с различной высотой рабочих лопаток, при переменных напорах,

• предложены новые варианты компоновок подводной части зданий МГЭС с различной ориентацией водного потока по отношению к руслу реки Практическая ценность работы

Практическая ценность результатов заключается в использовании данной технологии при строительстве небольших ГЭС на малых реках с напорами 1,2 — 4,5 м Предложенные компоновки проточной части здания МГЭС делают его компактным со сравнительно небольшими габаритными размерами

Данные компоновки зданий МГЭС целесообразно использовать для русловых зданий ГЭС и приливных гидроэлектростанций (ПЭС) с агрегатами большой мощности

Предложенная конструктивная схема наплавной микро ГЭС может быть использована в качестве источника освещения палаток и мест отдыха Внедрение результатов работы

К разработанной турбине и зданиям малых ГЭС с ней проявлен интерес со стороны Верхне-Волжского бассейнового водного управления (ВВБВУ, г Нижний Новгород). ВВБВУ рекомендует руководителям областей использовать гидроэнергоресурсы малых рек для выработки электрической энергии

Технология расчета работы РОТ в условиях разделенного водного потока, движущегося во встречных направлениях в подводной части МГЭС, изучается студентами гидротехниками, обучающимися в магистратуре Апробация работы

Основные результаты исследований были представлены на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов, магистрантов и студентов «Архитектура и строительство 2003» (г. Н Новгород, ННГАСУ, 2003), на международном конгрессе «Великие реки - 2004» (г Н Новгород, Нижегородская ярмарка, май 2004); на международном конгрессе «Великие реки - 2005» (г Н Новгород, Нижегородская ярмарка, май 2005), на научно-методической конференции

профессорско-преподавательского состава, аспирантов и специалистов (г Н Новгород, ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2005), на XI нижегородской сессии молодых ученых (Нижегородская обл , п/т Татинец, февраль 2006)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них одна - в сборнике, входящий в Перечень ведущих рецензированных научных журналов и изданий, утвержденный ВАКом

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения Она содержит 145 страниц текста, 55 рисунков, 23 таблицы, список литературы из 140 наименований, в том числе 17 иностранных

На защиту выносятся:

— расчетная схема геометрических параметров РОТ, работающая в условиях разделенного водного потока,

— схемы формирования сеточной области для построения математической модели РОТ,

— результаты численных исследований модели РОТ;

— сравнение результатов опытных и расчетных исследований,

— схемы компоновочных решений подводной части зданий МГЭС с РОТ, включая схему наплавной микро ГЭС

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится краткое обоснование актуальности исследуемой темы, сформулирована цель, определены основные задачи исследования и его научная новизна

В первой главе дается анализ существующего положения с разработкой гидротурбин и зданий малых ГЭС В различных источниках (Квятковский, 1950, Аргунов, 1960) приводятся номенклатуры гидротурбин, которые оставляют открытым поле деятельности для использования гидротурбин на МГЭС с напорами 1,2 - 4 5 м В журнальных статьях (ГС №11, 1993, Историк,

Шполянский 1994, Историк 1996, Историк 1998, Историк 1998, Историк, Прудовский и др 1999) приводятся результаты исследований РОТ, которые при простоте геометрических форм гидротурбин, работающих в сплошном набегающем потоке, обеспечивают кпд около 50% В качестве аналога этим турбинам использован так называемый ротор Дарье (Рензо, 1982), работающий в сплошном набегающем воздушном потоке, причем для его эффективного использования ввиду малого пускового момента требуется разгонное устройство, обеспечивающее нормальный эксплуатационный режим Естественно такое устройство ведет к усложнению конструкции гидротурбины и самого здания МГЭС

В работе использована идея ортогонального ротора, но в условиях работы раздельных потоков В этом случае нет положения лопатки, двигающейся «против тока» воды За счет такого решения резко возрастает эффективность использования энергии водного потока. В работе ставится цель продолжить исследования экспериментального этапа работы РОТ на испытательном стенде, проведенными к т н Н Ю Волковой в 2003 г, численными расчетами на ПК при изменении профиля рабочей лопатки и ее положении по отношению к набегающему потоку При этом сохранена идея разделения водного потока и направления его на каждую рабочую лопатку по вектору движения.

Экспериментально исследуемая модель РОТ Н Ю Волковой (рис 1) представляет собой моноблок из оргстекла и имеет габаритные размеры 0,66x0,2x0,05 м В гидротурбину вода подается через подводящие напорные патрубки, имеющие площадь поперечного сечения 0,078x0,1=0,0078 м2 и высотой 0,1 м Далее вода идет по подводящим галереям площадью 0,1x0,05=0,005 м2 и попадает на 16 лопаток РОТ, имеющие длину хорды 0,028 м и радиус кривизны 0,145 Вода выходит из турбины по отводящим галереям, имеющим площадь поперечного сечения аналогичной подводящим галереям

Наиболее дорогостоящим (60-70% от общей стоимости гидросооружения) в строительстве ГЭС является напорный узел Причиной этому является сложность в изготовлении водоподводящих путей в пределах

здания ГЭС. На примере некоторых типов конструкций турбин (поворотно-лопастные и радиадьнб-осевые) видно, насколько сложны с точки фения геометрии подо про водящие пути. Их выполнение требует сложной технологии и индивидуально для каждой отдельно взятой ГЭС. Это ведёт к увеличению стоимости установки. Применение традиционных гидротурбин со сложным» водо проводящим и путями делает их нерентабельными для использования в малой гидроэнергетике. Главные преимущества исследуемой РОГ — простота изготовления и низкая себестоимость по отношению к существующим гидротурбинам.

Пш

Рис. 1. Экспериментальная модель роторной ортогональной гидротурбины Во второй главе описываются теоретические основы гидравлики потока при работе РОТ с двусторонним подводом воды. В качестве основных уравнений, описывающих движение «одного потока, были приняты уравнения Навье-Стокса и присоединенное к ним уравнение несжимаемости водного потока;

¿К ^ » Ф ( %/д2У, | д-уг | д%

Л р дх дх2 ду2 дг~

с!У, _ 1 ф Ж р ду

(д2У, д2У д'К

дх2 ду2 &2

¿V. 1 др (д2У. д2У. д2У. т р & ^ ох' ду йг

¿У, | | с/У. _ _ 1 др сЬс с1у сЬ р дх'

где ? - время, Ух, У}, У- - абсолютные компоненты скорости потока, р -

пьезометрическое давление, р - плотность, V - коэффициент кинематический

вязкости, g - ускорение силы тяжести

Для замыкания системы уравнений (1) необходимо определить

математическую модель для описания турбулентных эффектов в потоке

жидкости В явном виде за их присутствие в данных уравнениях отвечает

эффективная вязкость V Эта величина является алгебраической суммой

кинематической вязкости ук и турбулентной V, (коэффициент турбулентного

обмена) Кинематическая вязкость - константа жидкости Таким образом,

задача окончательного замыкания системы гидродинамических уравнений и ее

решение сводятся к определению величины коэффициента турбулентного

обмена V, Для ее определения воспользуемся к-е подходом, согласно которому

»^Т" (2)

где к — кинетическая энергия турбулентности, е - коэффициент диссипации турбулентной кинетической энергии, с,, - константа жидкости

Так как при туроулентных процессах движения водного потока в турбинном тракте наблюдаются большие числа Рейнольдса, в расчетах для описания турбулентных эффектов была принята «стандартная» к-с модель для высоких (турбулентных) чисел Рейнольдса, которая, в свою очередь, используется вместе с алгебраической функцией для пристеночной области Также принималась линейная зависимость между скоростями потока и турбулентными напряжениями в потоке

Далее во второй главе описываются основные граничные условия, используемые для решения поставленной задачи

- на входе жидкости в расчетную область,

- на выходе жидкости из расчетной области,

- непротекания,

- по давлению;

- симметрии;

- стыкующихся границ

Для численного решения задачи использовалась дискретизация расчетной области с помощью метода контрольного объема. Основная идея метода заключается в следующем расчетная область разбивается на некоторое число непересекающихся контрольных объемов таким образом, что каждая узловая точка содержалась в одном контрольном объеме Дифференциальные уравнения (1) интегрируются по каждому контрольному объему Для вычисления интегралов используются кусочные профили, которые описывают изменение исследуемой величины между узловыми точками В результате находится дискретный аналог указанных уравнений, в который входят значения исследуемой величины в нескольких узловых точках Полученный подобным образом дискретный аналог выражается законом сохранения исследуемой величины для конечного контрольного объема точно так же, как дифференциальные уравнения выражаются законом сохранения для бесконечно малого контрольного объема

Одним из важных свойств метода контрольного объема является то, что в нем заложено точное интегральное сохранение таких величин, как масса, количество движения и энергия на любой группе контрольных объемов и, следовательно, на всей расчетной области Это свойство проявляется при любом числе узловых точек, а не только в предельном случае очень большого их числа Таким образом, даже решение на грубой сетке соответствует интегральным балансам

Расчетная область создавалась с учетом всех свойств подвижной сетки Вращающиеся пространственные координаты позволяют моделировать процессы, в которых вся роторная область сетки вращается вокруг заданной оси с постоянной угловой скоростью Уравнения моментов во вращающихся координатах модифицированы введением кориолисовых и центробежных сил Все узловые решения для скоростей определяются относительно вращающейся системы координат Для задач такого типа дополнительное уравнение называется «законом сохранения пространства», которое решается для компонент скорости в движущейся системе координат. Это относится как к изменяющимся в объеме ячейкам, так и координатам скорости сетки Подобным образом удовлетворяются закон сохранения пространства и все оставшиеся уравнения движения жидкости, свойственные общему движению сетки

Естественно, что движение сетки в целом не является произвольным, так как существуют пределы искажения, которые могут быть толерантными к точности и стабильности Кроме того, элементы сетки, лежащие на границе или внутри области распределенных сопротивлений, не подвергаются искажениям Движение решетки, включающее произвольное движение ячеек, описывается общими управляющими дифференциальными уравнениями в произвольно движущейся системе координат

В третьей главе описываются численные решения задач гидравлики водного потока для исследования гидротурбины

Один из самых трудоемких шагов является создание расчетной области модели, то есть определение габаритных размеров и формы области течения (расчетной области) и разбиение области на сетку из дискретных, конечных, смежных объемных элементов или ячеек Этот процесс называется объемной дискретизацией и является существенной частью численного решения и формирования уравнений В качестве габаритных размеров расчетной области принимаются размеры лабораторной установки турбины. Создание расчетной области задачи выполняется с помощью булевых операций (рис 2)

Ч^ ' О

О

'/ I

Рис 2 Этапы создания расчетной области

а) исходный элемент генерируется в виде криволинейного сегмента,

б) исходный элемент тиражируется и зеркально отображается по окружности, формируя границу раздела роторной и статорной зоны,

в) к созданному предыдущему элементу прибавляется центральная часть в виде круга с отверстием Новый этсмент другого цвета, т к будет иметь функциональное значение роторной зоны,

г) к созданному элементу прибавляются ячейки отводящих и подводящих галерей,

д) созданный элемент вытягивается в ортогональном направлении на определенную величину, и добавляются ячейки входных патрубков,

е) в созданную расчетную сетку добавляются ячейки преграды в виде лопаток РОТ и перегородок между подводящими и отводящими галереями

Суть Булевых операций сводится к последовательному прибавлению новых ячеек к созданному первоначальному элементарному объему

При создании расчетной сетки учитывалось влияние дискретизации расчетной области на решение задачи Проведены исследования по определению оптимального числа узлов для данной сетки При генерации сетки учитывались также пристеночные области, где сетка более мелкая Это относится и к роторной зоне, где возникают большие градиенты по решению

Численный расчет РОТ проводился для двух случаев с неподвижными лопатками турбины (соответствует режиму работы турбины с полной нагрузкой), с вращающимися лопатками турбины

В расчете с неподвижными лопатками турбины проводились следующие исследования изменение поперечных сечений подводящих и отводящих галерей, количество лопаток турбины и их ширины В расчете с подвижными лопатками исследовались частота вращения турбины, относительная кривизна профиля лопаток, наклон лопаток

По результатам данных расчетов были определены оптимальные геометрические характеристики РОТ количество лопаток, длина хорды лопаток, относительная кривизна лопатки, оптимальная частота вращения турбины

В четвертой главе производятся обсчет модели гидротурбины ктн Н Ю Волковой и сопоставление результатов опытных и расчетных исследований Описываются экспериментальные исследования РОТ, проведенные в лаборатории кафедры гидравлики ННГАСУ

Испытательный стоил для исследования разделяется на три характерных

узла

• напорный,

• опытная установка,

• нижний бак с мерным водосливом

Напорная часть (рис 3) состоит из бака верхнего бьефа, который располагается на металлической раме, спроектированной таким образом, что

бак можно перемещать на различные уровни от 0,54 до 2,9 м Вода в бак подается с помощью подающих водоводов Из бака выходят два напорных трубопровода, через них поступает вода в подводящие галереи Внутри бака смонтирован гаситель в виде сстки, который успокаивает и выравнивает поток С целью поддержания уровня в баке в нем имеется холостой водослив, через который сбрасывается избыток воды Напорные водоводы имеют прямоугольное сечение, что значительно упрощает их изготовление

Б-Б

Рис 3 Испытательный стенд роторной ортогональной турбины 1 - РОТ, 2 - вал турбины, 3 - шкиф, 4 - подающие водоводы, 5 - бак верхнего бьефа, 6 — сетка-гаситель, 7 - холостой водослив, 8 - входные пьезометры, 9 - выходные пьезометры, 10 - внутренние пьезометры, 11 — фрикционное устройство, 12 - подводящий патрубок, 13-тахометр, 14 - мерный водослив, 15— подводящие галереи, 16 - отводящие галереи, 17 - водный резервуар лаборатории, 18 - стойка, 19 - металлическая рама

Второй узел представляет собой опытную установку (рис. 3), смонтированную в виде моноблока, расположенную на стойке Включает в себя гидротурбину (РОТ), насаженную на вал, шкив с расположенной сверху канавкой по центру для установки тахометра, системой торможения и раздельные подводящие и отводящие галереи. Пройдя по подающим водоводам, а затем по подводящим галереям, вода проходит через решетку лопастей турбины и затем попадает в отводящие галереи Моноблок снабжен системой пьезометров: входные и выходные — внешние пьезометры, внутренние пьезометры

На испытательном стенде были проведены эксперименты при четырех уровнях напоров: Н\ - 0,54 м; Н2 = 1,14 м, #3 = 2,02 м и Я4 = 2,9 м, при высоте рабочих лопаток 0,05 м.

Разница результатов между численным решением и экспериментальными данными составила в среднем около 14%, что является нормой при решении данных задач

В пятой главе описывается разработка конструктивных решений зданий МГЭС Было предложено два принципиально разных подхода к компоновке для работы РОТ с двусторонним подводом воды

1 Продольная компоновка (рис. 4) рекомендуется для рек с узким руслом Такая компоновка здания ГЭС для подвода воды к турбине содержала дополнительную галерею, совершающую разворот на 180° С учетом этой галереи их общее количество для работы одного агрегата составляло три Несмотря на то, что потери в галерее при такой компоновке невелики (менее 5%), увеличивались габариты здания ГЭС

2. Поперечная компоновка здания ГЭС рекомендуется для рек с широким руслом (рис 5) В результате удается обойтись двумя галереями, что делает МГЭС более компактным

В данной главе произведены технико-экономические сравнения двух видов компоновок по объему бетона и металла Полученные результаты показали, что затраты при различных компоновках отличаются незначительно

УВБ - уровень верхнего бьефа, УНБ - уровень нижнего бьефа, 1 - РОТ, 2 - вал турбины, 3 - подводящие галереи, 4 - отводящие галереи, 5 — отсасывающие трубы, 6 — редуктор, 7 - фрикционное устройство, 8 - генератор, 9 - кран-балка

Также в данной главе рассматривается возможность использования РОТ в качестве наплавной микро ГЭС в двухмашинном варианте Произведен подробный расчет выбора геометрических и энергетических характеристик роторной турбины для данного наплавного агрегата Компоновка двухтурбинного гидроагрегата (рис. 6) включает РОТ, отводящие и подводящие галереи, мультипликатор и гидрогенератор Данный гидроагрегат будет устанавливаться на поверхности реки, вырабатывать энергию за счет поверхностного течения водного потока. Вода, поступая в подводящие галереи, передает свою энергию турбине, а затем выходит через отводящие галереи

17 1 - 1

2-2

'Ш.

Рис 5 Поперечная компоновка здания МГЭС подводящие галереи, 2 - отводящие галереи, 3 - РОТ, 4 - водоприемник, 5 - отвод воды от турбины в нижний бьеф, 6 - гурбинная шахта, 7 - машинный зал

, Р.-Хв , 200 |

Рис. 6. Схема компоновки наплавной двухтурбинной микрю ГЭС: 1 - роторная ортогональная гидротурбина; 2 - мультипликатор; 3 - гидрогенератор;

4 - подводящие галереи; 5 - отводящие галереи

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Создана и исследована математическая модель РОС, работающая в условиях разделенного водного потока, посредством системы автоматизированного проектирования,

2. Определены оптимальные геометрические характеристики конструктивных элементов РОТ.

3. Произведено сопоставление полученных численных результатов с экспериментальными данными.

4. Разработаны продольная и поперечная компоновки подводной части здания МГЭС с новой конструктивной геометрической схемой РОТ.

5. Разработана схема наплавной микро ГЭС в двухтурбинном варианте.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1 Сухов, С. М. Наплавная микроГЭС на небольших водотоках [Текст] / С M Сухов, H Ю Волкова // Междунар науч -пром форум «Великие реки'2004» генер докл, тез докл. междунар конгр / Нижегор гос архитектур-строит ун-т -Н Новгород 2004 -С 621-622

2 Сухов, С. М. Величина крутящего момента роторной гидротурбины в зависимости от числа рабочих лопаток и их ширины [Текст] /СМ Сухов, H Ю Волкова // Междунар науч.-пром форум «Великие реки'2005» генер докл , тез докл междунар конгр / Нижегор гос архитектур -строит ун-т -H Новгород, 2005 -С 198-200

3 Сухов, С. М. Воздействие прямоточного потока на рабочую лопатку роторной гидротурбины [Текст] /СМ Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов Технические науки / Нижегор гос архитектур -строит ун-т -H Новгород, 2003 -С 171-174

4 Сухов, С. М. Определение КПД роторной гидротурбины [Текст] / С M Сухов // Архитектура и строительство 2003 тез докл науч -техн конф проф -преподават состава, докторантов, аспирантов, магистрантов и студентов / Нижегор гос архитектур -строит ун-т - H Новгород, 2004 - Ч 5 - С 85-87

5 Сухов, С. М.' Обтекание аэродинамического профиля потоком жидкости [Текст] /СМ Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов Технические науки / Нижегор гос архитектур-строит ун-т - H Новгород, 2004 - С 272-275

6 Сухов, С. М. Исследование движения водного потока в роторной ортогональной гидротурбине при изменении поперечных сечений подводящих и отводящих галерей [Текст] /СМ Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов Технические науки / Нижегор гос архитектур -строит ун-т — H Новгород, 2005 -С 280-283

7. Сухов, С. М. Проектирование подводной части здания M ГЭС с роторной ортогональной турбиной [Текст] /СМ Сухов, H Ю Волкова // Междунар науч -пром форум «Великие реки'2005» генер докл , тез докл

междунар конгр / Нижегор гос архитектур.-строит ун-т - H Новгород, 2005 -Т 1 -С 85-86

8 Сухов, С. М. Проектирование подводной части здания МГЭС с роторной ортогональной турбиной [Текст] /СМ Сухов, H Ю Волкова // Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского составов и специалистов . юбил вып / ФГОУ ВПО «ВГАВТ» -Н Новгород,2005 -Ч 2 -С. 18-21

9. Сухов, С. М. Определение оптимального профиля лопатки роторной гидротурбины [Текст] / СМ. Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки / Нижегор гос архитектур -строит ун-т -H Новгород,2006 -С 274-278

10 Сухов, С. М. Расчет роторной гидротурбины численным методом [Текст] / С. M Сухов // Технические науки • XI Нижегор сес молодых ученых материалы докл. — H Новгород, 2006 — С 110-111.

11 Сухов, С. М. Математическое моделирование роторной ортогональной гидротурбины в зданиях малых гидростанций [Текст] / С М. Сухов // Вестник Ижевского государственного технического университета/Ижев гос техн.ун-т -Ижевск,2006 -С 15-25*

Сборник, входящий в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, утвержденный ВАКом

Подписано в печать Формат 60x90 1/16

Бумага газетная Объем 1 печл Тираж 100 экз Заказ № Г50 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 603950, Н Новгород, Ильинская, 65

Полиграфцентр ННГАСУ, 603950, Н Новгород, Ильинская, 65

Основные обозначения, физические характеристики, критерии, индексы.

1. Основные обозначения.

2. Физические характеристики.

3. Критерии.

4. Индексы.

Введение.

1. Состояние исследований по использованию роторных гидротурбин для малых ГЭС.

1.1. Гидроэнергетические ресурсы России.

1.2. Особенности гидрологического режима малых рек Нижегородской области и их влияние на экологию региона.

1.3. Номенклатура малых гидротурбин. Схемы турбин и водопроводящих путей для малых ГЭС.

1.4. Классификация малых ГЭС.

1.5. Состояние и перспективы исследований роторных ортогональных гидротурбин.

2. Теоретические основы гидравлики потока при работе роторной ортогональной гидротурбины с двусторонним подводом воды.

2.1. Систематизация уравнений установившегося движения водного потока с учетом образования водоворотных зон.

2.2. Назначение граничных условий к расчету КПД гидротурбины.

2.3. Метод контрольных объемов, включая подвижную сетку.

3. Численное решение задач гидравлики водного потока для исследования гидротурбины.

3.1. Состояние покоя турбины.

-43.1.1. Принцип работы РОТ.

3.1.2. Создание расчетной области модели.

3.1.3. Выбор дискретизации расчетной области.

3.1.4. Движение водного потока в РОТ при изменении поперечных сечений подводящих и отводящих галерей

3.1.5. Величина крутящего момента РОТ в зависимости от числа рабочих лопаток и их ширины.

3.2. Состояние движения турбины.

3.3. Выбор оптимального очертания лопатки гидротурбины.

4. Обсчет модели гидротурбины Волковой Н. Ю., и сравнение результатов опытных и расчетных исследований.

4.1. Экспериментальные исследования роторной гидротурбины.

4.2. Сопоставление численных результатов решения с экспериментальными данными.

5. Разработка конструктивного решения здания МГЭС.

5.1. Варианты проточной части МГЭС.

5.2. Конструкция микроГЭС в 2-х машинном варианте.

1. Состояние исследований по использованию роторных гидротурбин для малых ГЭС.13

1.1. Гидроэнергетические ресурсы России.131.2. Особенности гидрологического режима малых рек Нижегородской области и их влияние на экологию региона.161.3. Номенклатура малых гидротурбин. Схемы турбин и водопроводящих путей для малых ГЭС.211.4. Классификация малых ГЭС.291.5. Состояние и перспективы исследований роторных ортогональных гидротурбин.312. Теоретические основы гидравлики потока при работе роторной ортогональной гидротурбины с двусторонним подводом воды. 392.1. Систематизация уравнений установившегося движения водного потока с учетом образования водоворотных зон. 392.2. Назначение граничных условий к расчету КПД гидротурбины.492.3. Метод контрольных объемов, включая подвижную сетку. 533. Численное решение задач гидравлики водного потока дляисследования гидротурбины.633.1. Состояние покоя турбины.63-43.1.1. Принцип работы РОТ.633.1.2. Создание расчетной области модели.653.1.3. Выбор дискретизации расчетной области.803.1.4. Движение водного потока в РОТ при изменении поперечных сечений подводящих и отводящих галерей 843.1.5. Величина крутящего момента РОТ в зависимости от числа рабочих лопаток и их ширины.903.2. Состояние движения турбины.923.3. Выбор оптимального очертания лопатки гидротурбины. 974. Обсчет модели гидротурбины Волковой Н. Ю., и сравнение результатов опытных и расчетных исследований.1024.1. Экспериментальные исследования роторной гидротурбины.1024.2. Сопоставление численных результатов решения с экспериментальными данными.1085. Разработка конструктивного решения здания МГЭС.1125.1. Варианты проточной части МГЭС.1125.2. Конструкция микроГЭС в 2-х машинном варианте.120Заключение.129Библиографический список.131ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, КРИТЕРИИ, ИНДЕКСЫ

Результаты исследования сведены в таблицу 3.1 и графически показаны на рисунке 3.8.

-129-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данной проделанной работе можно сделать следующие выводы:

1. Создана и исследована математическая модель роторной ортогональной гидротурбины, работающая в условиях разделенного водного потока, посредством системы автоматизированного проектирования.

2. Определены оптимальные геометрические характеристики конструктивных элементов роторной ортогональной гидротурбины. Численным решением определен максимальный КПД турбины 68% при найденных оптимальных параметрах геометрии лопаток.

3. Произведено сопоставление полученных численных результатов с модельными исследованиями, произведенными доцентом кафедры гидравлики к.т.н. Н. Ю. Волковой. Разница результатов составляла в среднем около 14%, что является нормой при решении данных задач.

4. Разработаны продольная и поперечная компоновки подводной части здания МГЭС с новой конструктивной геометрической схемой роторной ортогональной гидротурбиной. Продольная компоновка здания МГЭС предпочтительна для рек с узким створом, поперечная - для рек с широким створом. Новая конструктивная геометрическая схема имеет достаточно простые геометрические очертания конструктивных элементов, что позволит ожидать существенного снижения материальных затрат и тем самым вновь обратиться к строительству малых ГЭС, которое широко наблюдалось в 40 -50-х годах прошлого столетия в нашей стране. Такая турбина не имеет аналогов в турбиностроении, является новым типом и имеет ряд преимуществ перед традиционными. Предложенная схема энергетического гидротурбинного блока позволяет задействовать водную энергию потоков с напорами от 1,2 до 4,5 м, получив мощность на валу турбины от 5 до 150 кВт. Указанные параметры могут быть отнесены к использованию энергии не только малых рек, но и небольших ручьёв, что важно для развития мелких и средних потребителей: индивидуальных домов, сельскохозяйственных ферм, небольших производств, малых посёлков.

-1305. Разработана схема наплавной микро ГЭС в двухтурбинном варианте. Произведен подробный расчет выбора геометрических и энергетических характеристик роторной ортогональной гидротурбины для данного наплавного агрегата.

-131

1. Агроскин, И. И. Гидравлика Текст. / И. И. Агроскин, Г. Т. Дмитриев, Ф.И. Пикапов. М.: Энергия, 1964. - 211 с.

2. Алферьев, М. Я. Судовые движители Текст. / М. Я. Алферьев. М. : М-во речного Флота СССР, 1947. - 663 с.

3. Альтшуль, А. Д. Гидравлика и аэродинамика. Основы механики жидкости Текст.: учеб. пособие / А. Д. Альтшуль, П. Г. Киселев Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1975. - 174 с.

4. Аргунов, П. П. Гидроэлектростанции. Основы использования водной энергии Текст. : учеб. пособие / П. П. Аргунов. Киев, : Госстройиздат, 1960.-453 с.

5. Архангельский, В. А. Расчеты неустановившегося движения в открытых водоводах Текст. / В. А. Архангельский. М.-Л. : изд-во АН СССР, 1947.

6. Аршеневский, Н. Н. Обратимые гидромашины гидроаккумулирующих электростанций Текст. / Н. Н. Аршеневский. М.: Энергия, 1977. - 240 с.

7. Бакиров, М. С. Гидравлика и гидравлические машины Текст. : учеб. пособие / М. С. Бакиров. Стерлитамак, 1998. - 128 с.

8. Баланин, В. В. Построение поля скоростей в плоской свободной турбулентной струе при неравномерном начальном распределении скоростей по сечению Текст. / В. В. Баланин // Труды / ЛИИВТ. Л. , 1952.-Вып. 19.-С. 32-48.

9. Бахметев, Б. А. Механика турбулентного потока Текст. / Б. А. Бахметев. -М.: Стройиздат, 1939. 162 с.

10. Беглярова, Э. С. Гидромашины Текст. : учеб. пособие / Э. С. Беглярова, А. А. Ваньков, Д. В. Козлов. М.: МГУП, 1995. - 111 с.

11. Беглярова, Э. С. Проектирование малых гидроэлектростанций Текст. : учеб. пособие / Э. С. Беглярова, Д. В. Козлов, М. И. Егоров. М. : МГМИ, 1992.-68 с.

12. Бейкер, А. Дж. Алгоритм метода конечных элементов для решения уравнения Навье-Стокса. Численное решение задач гидромеханики Текст.: / А. Дж. Бейкер М.: Мир, 1977, С. 163 - 173.

13. Бугов, А. У. Гидроэлектростанции Текст. : учеб. пособие / А. У. Бугов, А. Б. Коновалова. СПб.: Б и., 1995. - 115 с.: ил.

14. Бураго, С. Г. Аэродинамические характеристики летательных аппаратов и их частей Текст. : учеб. пособие / С. Г. Бураго. М. : МАИ, 1979. - 96 с.

15. Васильев, Ю. С. Возобновляемые источники энергии и гидроаккумулирования Текст.: учеб. пособие / Ю. С. Васильев, В. В. Елистаров, М. М. Мухаммодиев. СПб., 1995. - 100 с.

16. Васильев, Ю. С. Экология использования возобновляющихся энергоисточников Текст. / Ю. С. Васильев, Н. И. Хрисанов. Л. : Б. и., 1991.-343 с.

17. Виссарионов, В. Н. Экологические аспекты возобновляемых источников энергии Текст.: учеб. пособие / В. Н. Виссарионов, Л. А. Золотов. М.: Изд-во МЭИ, 1996. - 156 с.

18. Волкова, Н. Ю. Влияние геометрических параметров водного потока и конструктивных элементов роторной ортогональной турбины на эффективность ее работы Текст. / Автореф. дисс. канд. техн. наук. Н. Новгород.: ННГАСУ, 2003. - 22 с.

19. Волкова, Н. Ю. Здание малой ГЭС с роторными турбинами Текст. / Н. Ю. Волкова // Гидротехническое строительство, водное хозяйство и мелиорация земель на современном этапе : Сб. материалов междунар. науч.-практич. конф. Пенза, 1999. - С. 15 - 17.

20. Волкова, Н. Ю. О коэффициенте полезного действия роторной ортогональной турбины Текст. / Н. Ю. Волкова // Биосфера и человекпроблемы взаимодействия: Сб. материалов V междунар. науч. конф. -Пенза, 2001.-С. 125-127.

21. Волкова, Н. Ю. Проектирование и создание стенда для испытания роторной гидротурбины Текст. // Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения: Тез. докл. III Всерос. конф. Н. Новгород : НГТУ, 1999. - С. 12 - 14.

22. Волжаннк, В. В. О расчете энергопотенциала водных потоков, реализуемого бесплотинными (свободнопоточными) установками Текст. / В. В. Волжаник // Гидротехническое строительство. 1999. - № 4.-С. 30-32.

23. Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов СССР Текст. / под ред. П. С. Непорожнего. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Энергоиздат, 1982. - 299 с.

24. Гидроэнергетика Текст. : учеб. пособие / под ред. В. И. Обрезкова. М. : Энергоатомиздат, 1988. - 511 с.: ил.

25. Гидроэнергетические установки Текст. : Учебник для политехнических ВУЗов / под ред. Д. С. Щавелева. JI.: Энергоиздат, 1981. - 520 с.

26. Гидроэлектрические станции Текст. / Под ред. Ф. Ф. Губина, Г. И. Кривченко. Изд. 2-е - М.: Энергия, 1980. - 376 с.

27. Гоголев, Е. С. Разработка методики оценки гидроэнергоресурсов малых рек с учетом социально-экономических факторов Рукопись. / Е. С.

28. Гоголев, А. В. Февралев, О. Ю. Винокуров // Отчет о НИР Н. Новгород : Изд-во ННГАСУ, 1993.

29. Гоголев, Е. С. Исследование эффективности использования гидроэнергоресурсов малых рек Рукопись. / Е. С. Гоголев // Отчет о НИР Н. Новгород : Изд-во ННГАСУ, 1994.

30. Гоголев, Е. С. Особенности гидрологического режима малых рек Нижегородской области Рукопись. / Е. С. Гоголев, В. Я. Краснов. Н. Новгород: изд-во ННГАСУ.

31. Гольдин, А. В. Разработка и программная реализация методов геометрического описания лопастей реактивных гидротурбин Текст. / А. В. Гольдин, Э. И. Нестерова // Тр. ЦКТИ. 1991. - № 267. - С. 24 -31.

32. Горовая, Е. Н. Упрощенная схема метода конечных элементов для уравнений Навье-Стокса Текст. / Е. Н. Горовая, В. Я. Ривкинд Сб. «Методы вычисления», Ленинградский ун-т, 1978. - Вып. 11, С. 142 -159.

33. Григорьев, С. В. Потенциальные энергоресурсы малых рек СССР Текст. / С. В. Григорьев; под ред. Д. Л. Соколовского. М. : изд-во Гидролог, ин-та, 1946.

34. Дейли, Дж. Механика жидкости Текст. / Дж. Дейли, Д. Харлеман. М. : Энергия, 1971.-480 с.

35. Жарковский, А. А. Расчет течения вязкой жидкости в рабочем колесе питательного насоса к турбоблоку мощностью 300 МВт Текст. / А. А.

36. Жарковский, Д. В. Черединов // Гидротехническое строительство. -2002.-№4.-С. 24-27.

37. Зегэада, А. П. Теория подобия и методика расчета гидротехнических моделей Текст. / А. П. Зегжда. М. - Л.: Госстройиздат, 1938. - 164 с.

38. Зинкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст. / О. Зинкевич. М.: Мир, 1975.

39. Золотое, Л. А. Новая турбина для низконапорных гидротехнических установок Текст. / Л. А. Золотов, Б. Л. Историк [и др.]. // Гидротехническое строительство. 1991. - № 1. - С. 17-19.

40. Иванов, Н. Н. Повышение эффективности малых ГЭС Текст. / Н. Н. Иванов, Г. А. Иванова, В. П. Кондратоева [и др.] // Гидротехническое строительство. 1991. - № 1. - С. 15-17.

41. Инженерно-географические проблемы проектирования и эксплуатации крупных равнинных водохранилищ Текст. / под ред. С. Н. Вендрова -М. : Наука, 1972.-240 с.

42. Историк, Б. Л. Численные исследования прямоточной турбины с осью вращения, перпендикулярной потоку Текст. / Б. Л. Историк, Ю. Б. Шполянский // Гидротехническое строительство. 1991. - № 1. — С. 20 — 23.

43. Историк, Б. Л. Перспективы использования ортогональной турбины на низконапорных гидроузлах Текст. / Б. Л. Историк, Ю. Б. Шполянский // Гидротехническое строительство. 1993. - № 11. - С. 28 - 34.

44. Квазитрехмерный расчет течений жидкости в проточных частях гидромашин Текст. / В. И. Климович // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1991. - № 2. - С. 69 - 79.

45. Квятковский, В. С. Малые гидротурбины Текст. / В. С. Квятковский, Н. М. Щапов, Орахелашвили [и др.]; под ред. В. С. Квятковского. М. : Машгиз, 1950.-268 с.

46. Киселев, П. Г. Гидравлика. Основы механики жидкости Текст. : учеб. пособие / П. Г. Киселев. М.: Энергия, 1980. - 360 с.

47. Ковалев, Н. Н. Проектирование гидротурбин Текст. / Н. Н. Ковалев. -М. : Машиностроение, 1974.-280 с.

48. Кокунина, JL X. Основы аэродинамики Текст. : учебник / JI. X. Кокунина. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1982. - 197 с.

49. Коннор, Дж. Метод конечных элементов в механике жидкости Текст. / Дж. Коннор, К. Бреббиа. JI.: Судостроение, 1979.

50. Лапин, Г. Г. Современное состояние и перспективы использования гидроэнергетических ресурсов России на период до 2030 года Текст. / Г. Г. Лапин, Р. Я. Кузнецов, Ю. Н. Кучеров // Гидротехническое строительство. 2002. - № 1. - С. 2 - 4.

51. Леви, И. И. Моделирование гидравлических явлений Текст. / И. И. Леви. Л.: Энергия, 1967. - 235 с.

52. Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л. Г. Лойцянский. М.: Наука, 1973. - 848 с.

53. Лятхер, В. М. Нагрузки на гидро- и ветроагрегаты в свободном потоке и их энергетические характеристики Текст. / В. М. Лятхер, Ю. Б. Шполянский // Гидротехническое строительство. 1986. - № 12. - С. 16 -22.

54. Лятхер, В. М. Перспективы и направления работ по созданию мощных ветровых электростанций Текст. / В. М. Лятхер // Сб. научных трудов Гидропроекта. 1998. - Вып. 129. - С. 5 - 22.

55. Лятхер, В. М. Комплекс приливных электростанций, обеспечивающий заданный график выдачи мощности Текст. / В. М. Лятхер // Гидротехническое строительство. 1998. - № 12. - С. 45 - 51.

56. Лятхер, В. М. Гидравлическое моделирование Текст. / В. М. Лятхер. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 305 с.

57. Макаров, В. В. К расчету осевой гидравлической силы, действующей на рабочее колесо радиально-осевых гидромашин Текст. / В. В. Макаров, Г. И. Топаж // Гидротехническое строительство. 1994. - № 12. - С. 10 -12.

58. Малая гидроэнергетика / Л. П. Михайлов, Б. Н. Фельдман, Т. К. Марканова и др. ; под ред. Л. П. Михайлова. М. : Энергоатомиздат,1989.-179 с.

59. Матвиенко, Н. И. Основы моделирования в гидроэнергетике. Аналоговое моделирование гидроэлектростанций и их элементов Текст.: учеб. пособие / Н. И. Матвиенко; под ред. Н. К. Малинина. М. : Б. И., 1983.-51 с.

60. Меньшиков, В. И. Определение аэродинамических характеристик профиля в потоке газа Текст.: учеб. пособие / В. И. Меньшиков. -Харьков, 1974.-13974. Методология по программе STARCD. Computational Dynamics Limited. -2001.-Лондон.

61. Методика определения экономической эффективности гидроэлектростанций. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 60 с.

62. Методические указания по определению экономической эффективности капитальных вложений при проектировании гидроэнергетических объектов Текст. / М.: Минэнерго, Главниипроект, 1981. 36 с.

63. Милитеев, Д. Н. Исследование зон отрыва численными методами Текст. / Д. Н. Милитеев, Б. Ю. Шполянский // Научные труды Гидропроекта. 1983. - Вып. 91. - С. 52 - 59.

64. Милитеев, А. Н. Численное моделирование пульсационных течений и тепломассопереноса в мелких нестратифицированных водоемах Текст. / А. Н. Милитеев // Научные труды Гидропроекта. 1983. - Вып. 91. - С. 41 - 52.

65. Милитеев, Д. Н. Численный метод расчета нормальных нагрузок на лопасти ортогональных ветроагрегатов Текст. / Д. Н. Милитеев // Научные труды Гидропроекта. 1988. - Вып. 129. - С. 128- 138.

66. Милитеев, А. Н. Аэродинамический расчет ветроагрегатов с горизонтальной осью вращения Текст. / А. Н. Милитеев, Ю. Б. Шполянский // Научные труды Гидропроекта. 1988. - Вып. 129. - С. 139-145.

67. Михайлов Л. П. Малая гидроэнергетика и перспективы ее развития Текст. / Л. П. Михайлов, А. Ш. Резниковский, В. Н. Фельдман // Гидротехническое строительство. 1982. - № 8. - С. 3 - 7.

68. Модельные исследования гидротурбин Текст. / под ред. В. М. Малышева. Л.: Машиностроение, 1971. - 286 с.

69. Петров, К. П. Аэродинамика тел простейших форм Текст. / К. П. Петров // Научное издание. М.: Факториал, - 1998. - 432 с.

70. Поташкин, С. И. Исследование горизонтальных капсульных гидроагрегатов в пропеллерных режимах Текст. / С. И. Поташкин // Гидротехническое строительство. 1991. - № 10. - С. 16-19.

71. Претро, Г. А. Специальные типы зданий гидроэнергетических установок Текст. / Г. А. Претро. М.: Энергия, 1975. - 213 с.: ил.

72. Прыткова, М. А. Проблемы создания, эксплуатации и восстановления малых водохранилищ Текст. / М. А. Прыткова, В. М. Широков // Водные ресурсы. 1991. - № 6. - С. 13-17.

73. Разумов, М. Ф. Использование существующих гидротехнических сооружений при строительстве малых гидроэлектростанций Текст. / М. Ф. Разумов // Гидротехническое строительство. 1996. - № 6. - С. 24 -28.

74. Реизо, Д. X. Ветроэнергетика Текст. / Д. X. Рензо ; под ред. Я. И. Шефтера. М.: Энергоатомиздат. - 1982.

75. Ривкинд, В. Применение метода конечных элементов в некоторых задачах для уравнений Навье-Стокса Текст. / В. Ривкинд, В. Шифрин. -Тарту.-1981.-С. 38-51.

76. Руководство пользователя по программе STAR CD. Computational Dynamics Limited. 2001. Лондон.

77. Сироткии, Я. А. Двумерные краевые задачи установившегося движения идеальной жидкости в гидротурбинах Текст. / Я. А. Сироткин // Материалы Всесоюзной конференции по краевым задачам. Казань. -1970.

78. Скосарева, С. М. Расчеты параметров ортогонального рабочего колеса в открытом потоке Текст. / С. М. Скосарева // Гидротехническое строительство. 1996. - № 7. - С. 13-18.

79. Скосарева, С. М. Эксплуатационные характеристики ортогональных рабочих колес Текст. / С. М. Скосарева, Е. Е. Скосарев // Гидротехническое строительство. 2003. - № 4. - С. 29 - 38.

80. Создание и эксплуатация транспортных ГЭС Текст. / Экспресс-информ, Киргиз Республ. ин-т НТИ и пропаганды при Госплане Кирг. ССР. -Фрунзе, 1982.-23 с.

81. Справочник по гидравлике Текст. // Под. ред. В. А. Большакова ; Киев.: Вища школа. 1977. - 280 с.

82. Сухов, С. М. Воздействие прямоточного потока на рабочую лопатку роторной гидротурбины Текст. / С. М. Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. Н. Новгород, 2003. - С. 171 - 174.

83. Сухов, С. М. Обтекание аэродинамического профиля потоком жидкости Текст. / С. М. Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. Н. Новгород, 2004. - С. 272 - 275.

84. Сухов, С. М. Определение оптимального профиля лопатки роторной гидротурбины Текст. / С. М. Сухов // Сборник трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки / Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. Н. Новгород, 2006. - С. 274 - 278.

85. Сухов, С. М. Расчет роторной гидротурбины численным методом Текст. / С. М. Сухов // Технические науки: XI Нижегор. сес. молодых ученых : материалы докл. Н. Новгород, 2006. - С. 110-111.

86. Сухов, С. М. Математическое моделирование роторной ортогональной гидротурбины в зданиях малых гидростанций Текст. / С. М. Сухов // Вестник Ижевского государственного технического университета / Ижев. гос. техн. ун-т. Ижевск, 2006. С.

87. Ю7.Теман, М. Б. Решение уравнений Навье-Стокса методом конечных элементов. Численное решение задач гидромеханики Текст. / М. Б. Теман, Ф. Томасе; М.: Мир. 1977. - С. 157 - 162.

88. Топу нов, А. М. Профилирование турбинных лопаток при большом раскрытии проточной части Текст. : учеб. пособие / А. М. Топунов, А. В. Косарев; СПб. 2000. - 93 с.

89. Турбулентность Текст. / Под ред. П. Бредшоу. М. : Машиностроение, 1980.-342 с.

90. Турбулентность: принципы и применения Текст. / Под ред. У. Форсайта, Т. Моулдена. М.: Мир, 1980. - 536 с.

91. Февралев, А. В. Проектирование гидроэлектростанций на малых реках Текст. : учеб. Пособие / А. В. Февралев. Горькое, инженерно-строит. ин-т им. В. П. Чкалова. - Горький : НГУ им. Лобачевского, 1990. - 78 с.

92. Фельдман, Б. Н. Состояние и тенденции развития малой гидроэнергетики за рубежом Текст. / Б. Н. Фельдман, Т. К. Марканова, М. И. Серегина // Энергетическое строительство за рубежом. 1987. - № З.-С. 23-27.

93. ПЗ.Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей Текст. : пер. с англ. в 2 т. Т. 2 / К. Флетчер. М.: Мир, 1991. - 552 с.

94. Хэлси, Н. Д. Использование конформных отображений при построении сеток для расчета обтеканий трехмерных аэродинамических компоновок сложной формы Текст. / Н. Д. Хэлси // АКТ. 1998. - № 11. - С. 11 - 18.

95. Чугаев, Р. Р. Гидравлика Текст. : учебник для вузов / Р. Р. Чугаев -Изд. 4-е, доп. и перераб. Л. : Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. -672 с.

96. Щапов, Н. М. Коэффициенты полезного действия гидротурбины. Гидроагрегата, гидроблока Текст. / Н. М. Щапов // Гидротехническое строительство. 1952. - № 2. - С. 29 - 32.

97. Щашмц Н. М- Турбинное оборудование гидростанций Текст. / И. М. Щапов. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1941. - 156 с.

98. Янченко, М. А. Распределение скоростей потока в пределах вальца при работе роторной турбины Текст. / М. А. Янченко // Сб. тр. Аспирантови магистрантов. Технические науки. Н. Новгород : ННГАСУ , 2006. -С. 285-288.

99. Benek, J. A. Extended chimera grid embedding scheme with application to viscous flows Text. / J. A. Benek, T. L. Donegan // J. Computational Fluid Dynamics Conference. 1987. - Vol. 8 AIAA. - P. 272 - 282.

100. Chen, Y. S. Computation of turbulent flows using an extended k-e turbulence closure model Text. / Y. S. Chen, S. W. Kim // J. NASA CR-179204. 1987.

101. Conn el, S. D. Semi-structured mesh generation for 3D Navier-Stokes calculations Text. / S. D. Connel, M. E. Braaten // J. Computational Fluid Dynamics Conference, San-Diego. 1995. - Vol. 12 AIAA. - P. 369 - 380.

102. Eisemaaa, P. R. A multi-surface method of coordinate generation Text. / P. R. Eisemann // J. J. of Сотр. Phys. ! 979. - Vol. 33, № 1. - P. 118 - 150.

103. Eisemann. P. R. Coordinate generation with precise controls over mesh properties Text. It P. R. Eisemann // J. Сотр. Phys. 1982. - Vol. 47, N" 3.

104. El Tahry, S. H. k-e equation for compressible reciprocating engine flows Text. f S. H. El Tahry // J. Energy. 1983. Vol. 7, № 4. - P. 345 353.

105. Eriksson, L. E. Generation of boundary-conforming grids around with-body configurations using transfinite interpolation Text. / L. E. Eriksson // J.

106. T"------- tQO? *!■„! '»Л in T> »ТП »TW1.iCi КУ-— i ?OJ. V Ui. ¿4— tt/.-r. iJiJ—i ¿¿Af.

107. Gor!ov, A. M. A New Opportunity for Hydro: Using Air Turbines for generating Electricity Text. / A. M. Gorlov // J. Hydro Review. 1992, September. - Vol. 11. № 5.

108. Issa, R. L The Computation of compressible and incompressible recirculation flows by a non-iterative implicit scheme Text. / R. I. Issa, A. D. Gosman. A. P. Watkins / J. Сотр. Phys. 1986. - P. 66 - 82.

109. Noak, R. W. Stein Brenner J.P. A three-dimensional hydrid grid generation technique Text. / R. W. Noak, J. P. Stein Brenner // J. Computational Fluid Dynamics Conference, San-Diego. ! 995. Vol. 12 А1ЛЛ. P. 413 - 423.

110. Rod;, W. 1979. Influence of buoyancy and rotation on equations for turbulent length scale Text. / W. Rodi // J. Proc. 2nd Symp. On Turbulent Shear Flows. 1979.

111. Ryskin, G. Orthogonal mapping Text. / G. Ryskin, L. G. Leal // J. Comp. Phys. 1983. - Vol. 50, № 1.-P. 71 - 100.

112. Rubbert, P. E. Patched coordinate systems Text. / P. E. Rubbert. К. D. Lee // J. Numerical Grid Generation : ed. by J. F. Thompson. New York. North -Holland. 1982.-P. 235 -252.

113. Smith, R. E. Algebraic Grid Generation Text. / R. E. Smith // J. Numerical Grid Generation : ed. by J. F. Thompson. New York, North-Holland. 1982. -P. 137 - 170.

114. CD-adapco CFD and CAE Flow Simulation software and services Electronic resource. Режим доступа : интернет : http://www.adapco.com.

115. CD-adapco CFD and CAE Flow Simulation software and services Electronic resource. - Режим доступа : интернет : http://www.cd.co.uk.

116. CD-adapco CFD and CAE Flow Simulation software and services Electronic resource. Режим доступа : интернет : http://www.starcd.uk.

117. Сарапульский электрогеператорный завод Электронный ресурс. -Режим доступа : Интернет : http://www.segz.ru/catalog/7ip-4.1. ЖГапреля 2007 г.

118. Руководитель Верхне-Волжского бассейновоК^вЬдного управления &— Дементьев В. С.

119. Акт о применении результата работы Сухова С. М.

120. Настоящий Акт составлен в том, что результаты диссертационной работы Сухова С. М. предложены для использования в Верхнее-Волжском бассейновом водном управлении для получения дополнительных гидроэнергетических ресурсов.

121. В заключение отмечаем большой вклад разработанной гидротурбины для практики. При широком использовании гидроэнергоресурсов малых рек и ручьев можно достичь очень большой эффективности гидроэнергии.

122. Автор работы, Сухов Степан Михайлович достоин присуждения степени кандидата технических наук.

123. И. о. зам. руководителя -начальник отдела водных ресурсов по Нижегородской области, к.т.н.1. УТВЕРЖДАЮ

124. Проректор по учебной работе1. УС/, профессор

125. А. Н. Анисимов Ъ апреля 2007 г.1. АКТ

126. Внедрения результатов кандидатской диссертационной работы Сухова Степана Михайловичапо применению методики расчета сопротивления встречных потоков при работе роторной ортогональной гидротурбины в зданиях малых ГЭС

127. Результаты проведенных исследований студентами магистрантами были включены в магистерские диссертации и опубликованы в научных сборниках Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета и Нижегородской академии водного транспорта.

128. Зав. кафедры гидравлики ^¿у ^' ^ ^ ' Е. С. Гоголевд.т.н., профессор