WTW POLAND Sp. z o.o. realizuje projekt dofinansowany z Funduszy Europejskich pn. „Opracowanie w przedsiębiorstwie WTW Poland Sp. z o.o. wysokosprawnych turbin wodnych Kaplana, przeznaczonych na niskie, średnie i wysokie spiętrzenia”.

Celem projektu jest przeprowadzenie prac badawczych: badań przemysłowych i prac rozwojowych, prowadzących do opracowania znacząco udoskonalonej wodnej turbiny Kaplana o podwyższonej sprawności hydraulicznej, podwyższonej szybkobieżności oraz polepszonym współczynniku kawitacji.

Dofinansowanie projektu z UE: 1 285 391,94 PLN

Projekt firmy WTW Poland Sp. z o.o. obejmuje przeprowadzenie prac badawczych: badań przemysłowych i prac rozwojowych, prowadzących do opracowania znacząco udoskonalonej wodnej turbiny Kaplana o podwyższonej sprawności hydraulicznej, podwyższonej szybkobieżności oraz polepszonym współczynniku kawitacji. WTW planuje opracowanie rozwiązań umożliwiających podwyższenie poziomu sprawności turbiny z wirnikiem 3, 4-łopatowym we wszystkich zakresach średnio o 4 pp. oraz opracowanie turbiny z wirnikiem 5-łopatowym, o takim samym stopniu sprawności. Podwyższenie sprawności nowego produktu o 4 pp. we wszystkich zakresach spowoduje, iż osiągnięta zostanie maksymalna średnia sprawność dla nowego produktu na poziomie nie mniejszym niż 91%. Tym samym osiągnięta zostanie sprawność instalacji na poziomie nieosiągalnym wcześniej w kraju.

Projekt przewiduje także osiągnięcie dodatkowych usprawnień w zakresie projektowanych przez WTW turbin, którymi będą:

• podwyższony wyróżnik szybkobieżności,
• obniżony współczynnik kawitacji,
• zwiększenie zakresu spadu dla jakiego oferowane będą turbiny,
• uproszczenie konstrukcji turbiny lewarowej.

ETAP 1 obliczenia hydrauliczne oraz symulacja CFD

Jako rezultat etapu 1 otrzymaliśmy następujące wyniki:

• sprawność turbiny wynosi 91.36% (czyli o 0.36% więcej niż zakładano pierwotnie)
• dane w postaci tabelarycznej, model 3D łopaty wirnika i łopaty kierownicy
• wykres muszlowy sprawności turbiny
• wykres muszlowy współczynnika kawitacji
• współczynnik kawitacji wynosi 1.45 czyli poniżej zakładanej wartości co jest bardzo korzystne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia
• narzędzie obliczeniowe w EXCELu do wyznaczania parametrów turbin w całym zakresie produkcyjnym

Poniżej pokazano wykres muszlowy sprawności oraz wykres muszlowy współczynnika kawitacji – rezultat prowadzonych w etapie 1 prac badawczych.

ETAP 2 obliczenia hydrauliczne oraz symulacja CFD

Jako rezultat etapu 2 otrzymaliśmy następujące wyniki:

• sprawność turbiny wynosi 93.11% (czyli o 2.11% więcej niż zakładano pierwotnie)
• dane w postaci tabelarycznej, model 3D łopaty wirnika i łopaty kierownicy
• wykres muszlowy sprawności turbiny
• wykres muszlowy współczynnika kawitacji
• współczynnik kawitacji wynosi 0.88 czyli poniżej zakładanej wartości co jest bardzo korzystne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia
• narzędzie obliczeniowe w EXCELu do wyznaczania parametrów turbin w całym zakresie produkcyjnym

Poniżej pokazano wykres muszlowy sprawności oraz wykres muszlowy współczynnika kawitacji – rezultat prowadzonych w etapie 2 prac badawczych.

ETAP 3 obliczenia hydrauliczne oraz symulacja CFD

Jako rezultat etapu 3 otrzymaliśmy następujące wyniki:

• sprawność turbiny wynosi 93.0 % (czyli o 2 % więcej niż zakładano pierwotnie)
• dane w postaci tabelarycznej, model 3D łopaty wirnika i łopaty kierownicy
• wykres muszlowy sprawności turbiny
• wykres muszlowy współczynnika kawitacji
• współczynnik kawitacji wynosi 0.50 czyli poniżej zakładanej wartości co jest bardzo korzystne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia
• narzędzie obliczeniowe w EXCELu do wyznaczania parametrów turbin w całym zakresie produkcyjnym

Poniżej pokazano wykres muszlowy sprawności oraz wykres muszlowy współczynnika kawitacji – rezultat prowadzonych w etapie 3 prac badawczych.

ETAP 4 obliczenia hydrauliczne oraz symulacja CFD

Jako rezultat etapu 4 otrzymaliśmy następujące wyniki:

• sprawność turbiny wynosi 92.7 % (czyli o 1.7 % więcej niż zakładano pierwotnie)
• dane w postaci tabelarycznej, model 3D łopaty wirnika i łopaty kierownicy
• wykres muszlowy sprawności turbiny
• wykres muszlowy współczynnika kawitacji
• współczynnik kawitacji wynosi 0.75 czyli poniżej zakładanej wartości co jest bardzo korzystne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia
• narzędzie obliczeniowe w EXCELu do wyznaczania parametrów turbin w całym zakresie produkcyjnym

Poniżej pokazano wykres muszlowy sprawności oraz wykres muszlowy współczynnika kawitacji – rezultat prowadzonych w etapie 4 prac badawczych.

ETAP 5 obliczenia hydrauliczne oraz symulacja CFD

Jako rezultat etapu 5 otrzymaliśmy następujące wyniki:

• sprawność turbiny wynosi 93.5 % (czyli o 2.5 % więcej niż zakładano pierwotnie)
• dane w postaci tabelarycznej, model 3D łopaty wirnika i łopaty kierownicy
• wykres muszlowy sprawności turbiny
• wykres muszlowy współczynnika kawitacji
• współczynnik kawitacji wynosi 0.60 czyli poniżej zakładanej wartości co jest bardzo korzystne dla prawidłowego funkcjonowania urządzenia
• narzędzie obliczeniowe w EXCELu do wyznaczania parametrów turbin w całym zakresie produkcyjnym

Poniżej pokazano wykres muszlowy sprawności oraz wykres muszlowy współczynnika kawitacji – rezultat prowadzonych w etapie 5 prac badawczych.