Malé vodní turbíny (2122042)

KZ | rozsah 2+1 | 4 kredity

Předmět je určen studentům v navazujícím magisterském programu Strojní inženýrství, oboru Energetika. Studenti se podrobněji seznámí se základními typy vodních turbín, jejich konstrukcí a s jejich provozními vlastnostmi. Předmět umožní studentům komplexnější orientaci v problematice volby typu, konstrukčního řešení a provozu malých vodních turbín.

Vyučující

prof. Ing. Jan Melichar, CSc.

Osnova

Vodní energie a její využívání. Rozdíly mezi malou a velkou vodní elektrárnou (ukázky prospektů). Uplatnění a význam malých vodních elektráren. Rozdělení malých vodních elektráren.
Hydroenergetický potenciál vodního toku (teoretický až technicky využívaný). Základní parametry hydroenergetického díla (spád a průtok) a způsoby jejich stanovení. Úvod do pojmu vodní turbína (ukázky – od historických až po současné moderní typy).
Rozdělení hydraulických strojů, začlenění turbín v oboru. Specifikace pojmu hydraulická energie. Rozdělení vodních turbín. Základní typy turbín (hlavní konstrukční součásti) a jejich bližší charakteristika.
Hlavní a přidružené parametry turbíny. Ztráty energie ve vodní elektrárně a v turbíně.
Eulerova energetická rovnice, odvození a význam. Měrné otáčky turbíny. Volba optimálního typu turbíny.
Základní koncepční a návrhové směrnice pro řešení zařízení pro přívod vody k rozváděcímu ústrojí a zařízení pro odvod vody od turbíny (přivaděč, spirála, sací trouba).
Podstata řešení rozváděcího ústrojí (rozváděcí kolo přetlakových turbín, natáčecí ústrojí rozváděcích lopatek, regulační ústrojí rovnotlakých turbín). Tvary oběžných kol, tvary a počty lopatek.
Principy řešení oběžného kola Francisovy, Kaplanovy, Peltonovy a Bánkiho turbíny.
Principy řešení oběžného kola Francisovy, Kaplanovy, Peltonovy a Bánkiho turbíny.
Účel modelování a základní typy podobnosti. Parametry podobných strojů, přepočtové vztahy. Jednotkové parametry a charakteristiky vodních turbín.
Možnosti použití hydrodynamických čerpadel jako malých vodních turbín.
Zápočtový test.