Le turbine Pelton (o ruote Pelton) sono tra i tipi di turbina ad oggi maggiormente utilizzate nel mondo per la generazione di corrente elettrica negli impianti idroelettrici per via della loro elevata efficienza. Il suo progetto risale al 1870 tuttavia, pur con alcune modifiche, risulta ancora la prima scelta negli impianti moderni. In una turbina Pelton l'energia è estratta dall'energia cinetica dell'acqua, al contrario di altri tipi di turbina in cui si sfrutta la pressione idrostatica: l'acqua, in arrivo da un bacino a monte, è accelerata ed espulsa contro le pale della turbina. La geometria della pala è studiata opportunamente per poter assorbire la maggior parte di energia cinetica dell'acqua, innescando la rotazione. La velocità di rotazione della turbina è poi convertita in corrente elettrica attraverso un generatore. La simulazione analizza il transitorio di avvio della turbina, dove dell'acqua a 100 m/s viene fatta impattare sulle pale della Pelton inducendo una coppia ed una accelerazione angolare. https://www.youtube.com/watch?v=lb2xEbHmWKw Le geometrie presenti in questo caso studio sono realistiche e coerenti con il processo reale: la ruota ha una geometria attuale con una sua massa e momento d'inerzia, la velocità dell'acqua è realistica, e si tiene conto anche della spina doble, regolatore di velocità del flusso d'acqua negli impianti reali. Di interesse è il plot della velocità periferica delle pale della turbina. E' noto infatti che, per le turbine di tipo Pelton, il massimo di efficienza è raggiunto quando la velocità periferica delle pale è circa la metà della velocità del getto d'acqua in uscita dall'ugello. A questo scopo in FLOW-3D è possibile inserire delle sonde per monitorare in modo diretto queste quantità. I video di simulazione fanno un largo uso di tutte le funzionalità di Flowsight (postprocessor di FLOW-3D): alpha transparency basata sul valore di una quantità, camera mobile, luci e riflessioni, grafici multipli e viste multiple. https://www.youtube.com/watch?v=TddbeL1lK9I … [Read more...]