Modelarea numerică şi elaborarea rotorului cu pale cu profil hidrodinamic al microhidrocentralei

Abstract

Un aspect foarte important pentru optimizarea funcţională a microhidrocentralelor este alegerea profilului hidrodinamic optim al palelor rotorului, care permite majorarea coeficientului de conversie (coeficientul Betz) datorită forţelor hidrodinamice de portanţă. Majorarea gradului de conversie este, de asemenea, atinsă prin asigurarea poziţiei optime a palei faţă de curenţii de apă în diferite faze de rotire a rotorului, fiind utilizat un mecanism de orientare a palelor. Astfel, practic toate palele (chiar şi cele care se mişcă împotriva curenţilor de apă) participă simultan la generarea momentului de torsiune sumar. Palele, care se mişcă în direcţia curenţilor de apă, folosesc atât forţele hidrodinamice, cât şi presiunea apei exercitată pe suprafeţele palelor pentru generarea momentului de torsiune. Palele, care se mişcă împotriva curenţilor de apă, folosesc doar forţele hidrodinamice de portanţă pentru generarea momentului de torsiune. Datorită faptului că viteza relativă a palelor faţă de curenţii de apă la mişcarea lor împotriva curenţilor de apă este practic de două ori mai mare, forţa hidrodinamică portantă este relativ mare, iar momentul de torsiune generat este comensurabil cu cel generat de presiunea apei. Acest efect se află la baza soluţiei tehnice brevetate [3].