بررسی عملکرد توربین هیدروسینتیک جهت تولید برق در کانالهای انتقال آب و ارزیابی فنی، اقتصادی و زیست محیطی

این تحقیق، به امکان سنجی استفاده از انرژی جریان آب در کانالهای انتقال آب سد گاوشان جهت تولید پراکنده برق با توربین های هیدروسینتیک که با سرعتهای جریان آب کمتر از 2 متر بر ثانیه کار می کنند می پردازد. دلیل این مساله پتانسیل بالای تولید توان در این نوع جریانها می باشد. ابتدا مشخصات هیدرولیکی جریان  استخراج و سپس پروفیل پره های توربین بوسیله نظریه اشمیتز محاسبه شده اند. سپس با مدلسازی در نرم افزار solidworks و تحلیل در نرم افزار ansys مقدار توان محاسبه شد. نتایج شبیه سازی توربین هیدروسینتیک برای سه کانال و چهار حالت از یک تونل انتقال آب طراحی گردید. نتایج نشان می دهد که بازده این توربین ها حدود 90 درصد خواهد بود. در صورت استفاده از توربین با قطر 4 متر و سرعت آب 2 متر بر ثانیه می توان علاوه بر تامین برق مورد نیاز یک روستای نزدیک تونل، می توان سالیانه 39366 کیلووات ساعت برق را به شبکه فروخت. همچنین دوره بازگشت سرمایه 3.4 سال و مقدار ارزش حال خالص پروژه مثبت می باشد و سالانه 109 تن کاهش تولید کربن دی اکسید رخ خواهد داد.

designing of hydrokinetic turbine for electricity generation in water transfer canals and technical, economic, and environmental evaluation

present research investigates the feasibility of using hydropower in water transfer canals of gavshan dam to generate distributedelectricity with hydrokinetic turbines which operate at water velocity of less than 2 m/s. the reason for this is the high potential for power generation in this type of currents. for this purpose, first the hydraulic characteristics of water flow were extracted. then, the turbine blade profiles were first calculated by schmitz theory, then by modeling in solidworks and analysis in ansys-fluent, the amount of power is obtained. the results were validated and a turbine was designed for each canal/tunnel. the results show that the efficiency of hydroturbines will be about 90%. by using a hydrokinetic turbine with a diameter of 4 m and a water velocity of 2 m/s, the electricity demand of a village near the tunnel would by supplied and annually 39366 kwh of electricity can be sold to the public grid. furthermore, the payback period is 3.4 years and the net present value of the project is highly positive. the reduction in carbon dioxide production is 109 tons/year.