Υπολογισμός χαρακτηριστικών λειτουργίας υδρογεννητριών εντός
υδραυλικού αγωγού

Ζαχαροπούλου, Παναγιώτα Στ.; Zacharopoulou, Panagiota St.

dc.contributor.author	Ζαχαροπούλου, Παναγιώτα Στ.	el
dc.contributor.author	Zacharopoulou, Panagiota St.	en
dc.date.accessioned	2022-03-15T16:27:14Z
dc.date.available	2022-03-15T16:27:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54975
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22673
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας	el
dc.subject	Θεωρία στοιχείων πτερυγίων	el
dc.subject	Θεωρία ορμής	el
dc.subject	Υδρογεννήτρια	el
dc.subject	Rene energy sources	en
dc.subject	Οριζοντίου άξονα	el
dc.subject	Υδραυλικό δίκτυο	el
dc.subject	Blade element theory (BET)	en
dc.subject	Momentum theory	en
dc.subject	Horizontal axis hydro-turbine	en
dc.subject	Water supply system	en
dc.title	Υπολογισμός χαρακτηριστικών λειτουργίας υδρογεννητριών εντός υδραυλικού αγωγού	el
dc.title	Computation of operational characteristics of water turbines inside hydraulic pipes	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Fluid Mechanics	en
heal.classification	Ρευστομηχανική	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί στροφή προς τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), τη βιώσιμη εναλλακτική των εξαντλούμενων με γρήγορους ρυθμούς, ορυκτών καυσίμων. Ως μία από τις βασικές τεχνολογίες παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας, η Υδροηλεκτρική (ΥΗ) ενέργεια διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο στο ενεργειακό μείγμα ηλεκτροπαραγωγής και προσφέρει πληθώρα πλεονεκτημάτων. Προς την κατεύθυνση αυτή, η παρούσα εργασία πραγματεύεται την τοποθέτηση και λειτουργία πτερωτών σε κλειστό αγωγό και συγκεκριμένα την εκμετάλλευση της κινητικής ενέργειας της ροής του νερού του υδραυλικού δικτύου, για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία που μελετήθηκε, πρόκειται για ένα θέμα με αρκετό ερευνητικό ενδιαφέρον, που στερείται όμως σε εφαρμογή μέχρι και σήμερα. Η μεθοδολογία που χρησιμοποιείται πηγάζει από τον τομέα της ρευστομηχανικής και περιλαμβάνει βασικές αρχές και ευρέως χρησιμοποιούμενες θεωρίες. Ειδικότερα, πυλώνες για την προσέγγιση του ζητήματος αποτελούν η θεωρία στοιχείων πτερύγωσης σε συνδυασμό με τη θεωρία δίσκου ορμής για δρομείς σε ανοικτή, ελεύθερη ροή ή τη θεωρία άπειρης πτερύγωσης για δρομείς εντός αγωγού. Ο υπολογισμός των απαραίτητων μεγεθών γίνεται με τη βοήθεια επαναληπτικής διαδικασίας που έχει προγραμματιστεί σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran, χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις που προβλέπονται. Το κομμάτι της ανάλυσης επικεντρώνεται στον υπολογισμό της απόδοσης υδρογεννήτριας οριζοντίου άξονα που τοποθετείται στο εσωτερικό υδραυλικού αγωγού και στη διενέργεια ενεργειακής αποτίμησης. Γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν, με αποτελέσματα κώδικα που αφορά συμβατικό δρομέα ανεμογεννήτριας. Διακρίνονται σενάρια και προκύπτουν αποτελέσματα για διαφορετικές συνθήκες, γεγονός που προσθέτει στην ανάλυση και κατανόηση του θέματος. Παράλληλα, διερευνάται η δυνατότητα και οι προϋποθέσεις χρήσης των ανωτέρω διατάξεων σε υδραυλικά δίκτυα. Τελικά, προκύπτουν γενικά συμπεράσματα της όλης διαδικασίας και ενδεχόμενες προεκτάσεις της.	el
heal.abstract	One of the main concerns of the humanity during the last decades is the climate change. The Renewable Energy Sources are a key factor to comfort with this phenomenon since they appear to be the viable alternative to fossil fuels. Hydroelectricity is one of the main patterns to produce renewable electric energy, has many advantages and plays a central role in the “energy map” of the electric production. Motivated by this, the main objective of this master thesis is the functional placement and application of turbines in closed pipes. In particular, we are looking to convert the kinetic into electric energy in an optimal way, using the kinetic energy of the water flow. According to the bibliography that was used, one can observe that the conversion of energy in this way is a project of great theoretical and applied research interest. However, up to now there are only a few real life applications. The methodology that is used is coming from applied fluid mechanics. To be more specific, the main tools that are used in this project is the blade element theory along with momentum theory. The calculation of the necessary magnitudes is achieved with an iterative solution method algorithm which has been programmed in the Fortran language, using the provided equations. The analysis of this thesis consists of two parts. The first one is focused on the calculation of an horizontal axis hydro turbine's perfomance. This turbine is placed in the internal of the hydraulic pipe. The second one is focused on conducting energy assessment calculations. The results we get for the turbine's performance are compared to the results coming from a code for a conventional wind turbine rotor. At the same time, different scenarios are distinguished and results involving different conditions are arising. This is a fact that improves the analysis and develops a better understanding of the subject. Meanwhile, it is investigated the possibility and the condition of use of the above layouts in hydraulic networks. Finally, general conclusions and possible extensions of the project are arising.	en
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.advisorName	Riziotis, Vasileios	en
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Τσεκούρας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false