بررسی اثر عمق پایاب بر روی عملکرد توربین پیچ ارشمیدس در تولید انرژی از جریان آب در کانالها

انرژی جنبشی و پتانسیل موجود در آب، که با سازه‎هایی مانند شیب‎شکن در کانالها مستهلک می‌شود، را می‌توان برای تولید جریان برقابی کوچک مقیاس استفاده کرد. با توجه به ساختار توربین آبی پیچ ارشمیدس به عنوان یک توربین نوظهور، این توربین در کانالهای روباز موجود قابل اجرا هست، با این وجود، تحقیقی تا به حال در این زمینه انجام نشده است. در این تحقیق، اثر عمق پایاب در کانال بعد از استقرار توربین پیچ ارشمیدس بر روی آن بررسی شده است. برای این منظور، توربین پیچ ارشمیدس با استفاده از flow3d مدلسازی و اعتبارسنجی و عملکرد آن برای نسبت استغراق‌های مختلف در پایاب کانال بررسی شد. نتایج نشان داد وجود استغراق (نسبت استغراق 0.5 تا 0.75) در کانال پایاب و در انتهای توربین پیچ ارشمیدس برای جلوگیری از تلفات توان ضروری است. در این شرایط می‌توان، توان و راندمان حداکثر را در شرایط یکسان سایر پارامترها از جریان آب گرفت.

Investigating the effect of tail water depth on Archimedes screw turbine in generating energy from flowing water in canals

Kinetic and potential energies available in water dissipating using structures like drops can be used for generating electricity on small scale. To this aim, the Archimedes screw turbine, as an emerging turbine, can be employed for converting kinetic and potential energies to mechanical energy in irrigation canals. However, there is no literature in this regard. In this research, the effect of tailwater on turbine performance was investigated. To this end, an Archimedes screw turbine was designed and validated using FLOW3D, and the effect of different submersion ratios was investigated. The results showed that there needs 0.5 to 0.75 submersion ratio in the downstream canal to avoid extra power loss, resulting in maximum power and efficiency in the same conditions.