Zamana bağlı bir akım sırasında bir hidroelektrik santralde basınç düşürücü vana ile türbinler arasındaki etkileşimin araştırılması
Investigation of interaction between pressure relief valve and turbines during a transient flow in a hydropower plant
- Tez No: 720779
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER BOZKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alternatif akım, Kontrol vanaları, Su darbeleri, Alternating current, Control valves, Water hammers
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın temel amacı, basınç düşürücü vanasının (BDV) çoklu türbin operasyonları tarafından üretilen zamana bağlı değişen (ZBD) akımlar üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu amaca ulaşmak için, hesaplamalarında Karakteristikler Metodu (KM) kullanan Bentley HAMMER yazılımında KEPEZ-I Hidroelektrik santralinin sayısal bir modeli oluşturulmuştur. KM, ZBD akımlar için uzay-zaman alanında doğrusal olmayan, hiperbolik, kısmi diferansiyel denklemleri çözme konusunda çok yönlü ve doğru bir araç olarak dünya çapında kanıtlanmıştır. Bazı özel türbin operasyonları için mevcut saha verileri, önce sayısal modeli kalibre etmek için kullanıldı. Türbin kapatma ve BDV açma ayarlarıve basınç ölçümleri gibi sahadan eş zamanlı olarak ölçülen veriler, daha sonraki analizler için yazılımdaki sayısal modelin oluşturulmasında ve doğrulanmasında çok faydalı oldu. Modelin doğruluğuna yönelik güven kazanıldıktan sonra, santralin ZBD akımlara tepkisini anlamak için çeşitli türbin işletme koşullarında bir dizi sayısal simülasyon yapıldı. Hidroelektrik santralde halihazırda bir basınç düşürücü vanası (BDV) monte edildiğinden, çalışma esas olarak BDV'nin bu türbin operasyonları tarafından üretilen akımlar üzerindeki etkisine odaklanmaktadır. Analizlerde BDV'li ve BDV'siz sisteme anlık yük reddi, yük kabulü, yük değişimi gibi farklı senaryolar uygulanmaktadır. Hidroelektrik santralinin işletme koşulları analiz edilmekte ve bilgisayar yazılımı kullanılarak sisteme herhangi bir zarar gelmemesi için işletme limitleri belirlenmektedir. Potansiyel olarak, cebri borular için en kritik operasyonel durumlar seçildi ve BDV'nin ZBD akım üzerindeki etkileri gözlemlendi. BDV'nin türbinlerin yakınında oluşan ani basınç artışını yaklaşık %50 oranında azalttığı belirlenmiştir. Santral, tezde belirtilen esaslar dahilinde çalıştırıldığı sürece su darbesinin olumsuz etkilerine karşı korunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The main goal of the present study is to investigate the effect of pressure relief valve (PRV) on the hydraulic transients generated by multiple turbine operations. To achieve this goal, a numerical model of KEPEZ-I Hydropower plant is constructed in the Bentley HAMMER software, which employs the Method of Characteristics (MoC) for computations. The MoC has been proven worldwide as a versatile and accurate tool for solving non-linear, hyperbolic, partial differential equations in space-time domain for hydraulic transients. The available field data for some specific turbine operations were used to calibrate the numerical model first. The simultaneously measured data from the field such as turbine closure and PRV opening adjustments, and pressure measurements were very useful in establishing and validating the numerical model in the software for the further analyses. Once the confidence was gained for the accuracy of the model a number of numerical simulations were performed for various turbine operations to understand the response of the plant to the transients. Since a pressure relief valve (PRV) is mounted in the hydropower plant already, the study mainly focuses on the effect of PRV on the transients generated by those turbine operations. Different scenarios such as instant load rejection, load acceptance, load variation are applied to the system with and without PRV. The operating conditions of the hydropower plant are analyzed, and the operation limits are determined to prevent any damage to the system by using the computer software. Potentially, most critical operational cases for the penstocks are selected, and the effects of the PRV are observed on the transient flow. It is found that PRV reduces approximately 50% of sudden pressure increase near the turbines. The power plant is protected against the adverse effects of water hammer transients as long as it is operated within the guidelines specified in the thesis.
Benzer Tezler
- Direkt püskürtmeli bir dizel motorunda hava ve damlacık hareketlerinin modellenmesi
Modelling of in-cylinder air and motions of droplets in a direct-injection diesel engine
HALUK ÇELİK
- Yapı düşey kabuk bileşenlerinin performans belirlenmesi sürecinde ısı ve nem geçişi ölçümünde kullanılabilecek bir yöntem önerisi
A Recommended method which might be used in measuring heat and humidity transference in the process of identifying the performance of vertical multi-layer building components
ALİ ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2002
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ERİÇ
- İki serbestlik dereceli bir gimbal sisteminin modellenmesi, tanılanması ve gerçek zamanlı kontrolü
Modelling, identification and real-time control of a two-degree-of-freedom gimbal system
BATUHAN KALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Yüksek Si içeriğine sahip Fe-Si alaşımlarının üretiminde alternatif bir yöntem: Ergimiş tuz elektrolizi
An alternatif method in production of high Si content Fe-Si alloys: Molten salt electrolysis
OĞUZ KAĞAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Numerical simulation of a magnetoplasmadynamic arcjet thruster
Eksenel simetrik bir manyetoplazmadinamik itici içindeki akışın sayısal simülasyonu
MELİH ALTINÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. UMUR DAYBELGE