Enhancing the Efficiency of Small-Scale and Microhydroturbines Using Nature-Imitation Technologies for the Development of Autonomous Energy Sources


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The issues of developing small-scale and microhydropower generation under present-day conditions as one of the renewable energy sources that do not aggravate environmental problems are considered. Some of the most effective approaches to designing microhydropower plants and small-scale and microhydroturbines that meet the environmental friendliness and high-energy efficiency requirements are outlined. The results of a computational study of a microturbine prototype with a blade system modified according to a principle of biomimetics (nature-imitation technologies) have been validated experimentally. Two modified configurations of the blade system are considered and compared with the original version under identical conditions. To increase the reliability of the findings, the experiment with the original and modified impellers of the microhydroturbine was repeatedly conducted. The energy characteristics of a microhydroturbine based on experimental data that demonstrate the best repeatability with an error not exceeding 10% are presented. Based on the calculated and experimental data, a comparative assessment of the turbine’s energy characteristics with the original and modified impellers is made. It has been established that the use of the so-called “growths” on the entrance edge of the impeller blades contributes to streamlining the flow pattern in the interblade channel. This, in turn, leads to a decrease in hydraulic drag and, consequently, to a decrease in hydraulic losses when flowing around the blade system. As shown by quantitative assessment of the energy characteristics, the energy efficiency of a microhydroturbine is increased by 20%, which proves the viability of the chosen direction for developing smallscale and microhydropower generation as well as the effectiveness of the approaches used in the design of the working bodies of microhydroturbines. Further ways of improving the approaches under study and obtaining new developments in this field of hydropower generation are scheduled and set forth.

Об авторах

A. Druzhinin

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

E. Orlova

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

A. Volkov

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: volkovav@mpei.ru
Россия, Moscow, 111250

A. Parygin

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

A. Naumov

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

A. Ryzhenkov

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

A. Vikhlyantsev

National Research University Moscow Power Engineering Institute

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Россия, Moscow, 111250

J. Šoukal

Sigma Centrum hydraulického výzkumu spol. s r.o.

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.liskova@sigma.cz
Чехия, Lutín, 783 49

M. Sedlař

Sigma Centrum hydraulického výzkumu spol. s r.o.

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Чехия, Lutín, 783 49

M. Komárek

Sigma Centrum hydraulického výzkumu spol. s r.o.

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Чехия, Lutín, 783 49

F. Pochylý

Vysoké učení technické v Brně

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Чехия, Brno, 601 90

P. Rudolf

Vysoké učení technické v Brně

Автор, ответственный за переписку.
Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Чехия, Brno, 601 90

S. Fialová

Vysoké učení technické v Brně

Email: rudolf@fme.vutbr.cz
Чехия, Brno, 601 90

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Pleiades Publishing, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».