(16‐Б71ХДТ) Хидрауличне турбине

Статус

Семестар

Број часова

ECTS

Изборни

7

45 + 30

5

Наставници

Здравко Миловановић,  редовни професор
Дарко Кнежевић,  редовни професор
Саша Лалош, виши асистент
Јован Шкундрић,  виши асистент
Иван Божић,  ванредни професор

Катедра

Студијски програм

Енергетско и саобраћајно машинство

Условљеност другим предметима

Циљ изучавања предмета

Постизање академског нивоа стручности из области хидрауличних турбина и хидроенергетике. Овладавање теоријским знањима струјања кроз турбине и размене енергије флуида са механичким системом. Стицање практичних знања за прорачуне оптималних енергетских и кавитационих перформанси хидрауличних турбина. Оспособљеност за рад у индустрији турбина, пројектантским фирмама и хидроелектранама.

Исход учења

Познавање врсти и конструкција хидрауличних турбина. Разумијевање струјних процеса у хидрауличним турбинамa. Фундаментална знања неопходна за оптимално пројектовање и руковање хидрауличним турбинама. Способност дефинисања и одређивања карактеристичних енергетских и кавитацијских параметара турбина и сагледавање значаја њихове практичне употребе при пројектовању и експлоатацији хидроелектрана. Способност прерачунавања карактеристика модела на прототип и дефинисање универзалних и експлоатационих карактеристика турбине. Способност хидрауличких прорачуна свих проточних дијелова турбина.

Садржај предмета

Теоријска настава: Принципи рада, примјена и класификација хидрауличних турбина. Искоришћење водне енергије и основни параметри турбина. Теоријске основе струјања кроз турбине и размјене енергије флуида са механичким системом. Прорачун струјања кроз турбинско коло. Кавитација у турбинама, кавитациони коефицијент и одређивање дубине потапања. Закони сличности хидрауличних турбина. Карактеристични јединични и специфични параметри и значице турбина. Прерачунавање енергетских и кавитационих параметара модела на прототип турбине. Регулисање протока кроз турбине. Карактеристике турбина: линијске и универзалне. Експлоатационе карактеристике турбина. Проточни дијелови турбина. Савремене конструкције. Карактеристике побјега турбина. Прелазни процеси у турбинама.

Практична настава: Аудиторне вежбе и рачунски примјери пређеног градива (Основе функционисања хидроелектрана. Историјски развој, класификација, својства и примјена турбина. Одређивање основних параметара – бруто и нето пад, проток, снаге, степени корисности, губици хидрауличне и механичке енергије, брзина обртања. Примјена Ојлерове једначине за турбине. Одређивање троуглова брзина код турбина, везе између специфичног струјног рада кола и рада турбине, степена реакције турбине и хидрауличне аксијалне силе. Одређивање јединичних параметара, значица и специфичне брзине обртања турбине. Прерачунавање хидрауличног степена корисности, јединичних параметара и кавитацијског коефицијента модела на прототип турбине. Одређивање усисне висине. Одређивање универзалне и експлоатационе карактеристике турбине. Одређивање комбинаторске везе. Конструкције Пелтонове, Франсисове, Капланове и цијевне турбине. Усвајање и прорачун уводних комора, статора, спроводног апарата и сифона турбине. Рекуперација енергије у турбини. Номенклатура турбина. Показне вјежбе у Лабораторији за хидрауличне машине и енергетске системе и нумеричке симулације: Показивање конструкција хидрауличних турбина и опис улоге појединих дјелова. Инсталације за испитивање хидрауличних турбина и опис њиховог рада). Лабораторијска вјежбе (Приказ нумеричког експеримента – прорачун струјања у турбинама примјеном најсавременијих CFD техника). Семинарски рад (Избор турбине и одређивање њених основних димензија за задате параметре). Екскурзија (Посјета једној хидроелектрани у Републици Српској).

Методе наставе и савладавања градива

Предавања у писаном и електронском облику, aудиторна вjежбања у писаном и електронском облику, примјери рачунских задатака, кoмпјутерска подршка. Самостална израда и презентација семинарског рада. У оквиру наставе студент ће се упознати са конкретном хидрауличном турбином, oбиласком на терену.

Литература

1. Бенишек, M.: „Хидрауличне турбине“, Машински факултет у Београду, 1998.

2. Бабић, J. M.: Збирка решених задатака из турбомашина, Научна књига, Београд, 1990.

3. Берлит, В.: „Гидровлические турбине“, Головное издателство „Виша школа“, Киев, 1977.

4. Ковалев, Н.: „Справочник по гидротурбинам“, Машиностроение, Ленинград, 1984.

4. Raabe, J, „Hydropower“, VDI Verlag, GmbH, Düsseldorf, 1985.

Облици провјере знања

Провјера знања се реализује преко предвиђена два теста из теоријских области наставе, прегледа и оцјене семинарског задатка и извјештаја о посјети индустријском постројењу.
Похађање наставе
5 бод.
Колоквијуми, I+II
20+20 бод.
Активност на настави
5 бод.
Завршни испит
30 бод.
Семинарски рад
20 бод.
Укупно
100 бод.

Посебне назнаке за предмет

Огласна табла

ПОГЛЕДАЈ СВЕ