ارزیابی مبنا-آماری کاربرد روش‌های مستقیم در طراحی توربین‌های فرانسیس

در این مقاله چهار روش کاربردی جهت طراحی مستقیم توربین فرانسیس مرور شده است. این چهار روش طراحی شامل روش‌های دی‌سیرو، موسونی، لیندستروم و لوگاریسی هستند. قابلیت اطمینان این روش‌ها با بازطراحی توربین فرانسیس سه نیروگاه شهید عباسپور، مسجد سلیمان و مارون مورد ارزیابی قرار گرفته است. ارزیابی صورت گرفته بر مبنای مطالعه آماری نتایج به دست آمده است. جامعه آماری مورد مطالعه شامل 12 پارامتر عملکردی و هندسی توربین فرانسیس بوده است. سه پارامتر عملکردی این جامعه آماری شامل توان خروجی، سرعت دوران و سرعت مخصوص توربین می‌باشند. پارامترهای باقی‌مانده عبارت از پارامترهای هندسی استفاده شده برای طراحی چرخ، حلزونی و لوله مکش هستند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که روش دی‌سیرو دقتی برابر و یا بزرگتر از سه روش طراحی دیگر در محاسبه 67 % پارامترها دارد. بیشینه خطای محاسباتی روش‌های موسونی، لیندستروم و لوگاریسی بزرگتر از 150 % است. نتیجه برجسته این مطالعه مربوط به ارائه یک الگوریتم ترکیبی جدید جهت طراحی مستقیم توربین فرانسیس می‌باشد. این الگوریتم می تواند با خطای کمتر از 10 % حدس اولیه اندازه های مختلف توربین را برای طراحی های عددی ارائه دهد.

statistical-based evaluation of direct methods application in francis turbines design

four applied methods in francis turbine direct design have been surveyed in this paper. these four design methods include desiervo, mosonyi, lindestrom, and lugaresi approaches. the reliability of these methods has been evaluated by the redesign of thefrancis turbine at three powerplants: abbaspour, masjed-e-soleiman, and marun. this evaluation is based on a statistical study ofobtained results. the studied statical population consists of 12 performance and geometrical parameters of francis turbine. threeperformance parameters of this statical population contain output power, rotational speed, and specific speed of the turbine. the restare geometrical parameters used for runner, spiral, and draft tube design. the obtained results show that de siervo approach to thecalculation of the 67 % parameters has precision equal to or more than the other three approaches. the maximum computationalerror of mosonyi, lindestrom, and lugaresi approaches is greater than 150 %. highlighted result of the current study belongs to thepresentation of a new synthesized algorithm for francis turbine direct design. this algorithm can provide the initial guess of variousturbine sizes for numerical designs by an error less than 10%.