بهینه سازی طراحی هیدرولیکی آبراهه ها در نیروگاههای کوچک آبی

انواع مختلف توربوژنراتورها به عنوان واحدهای کوچک در بازار جهانی وجود دارد که هزینه ها را به دلیل حذف مطالعات مهندسی در ساختگاه نیروگاه و تولید استاندارد شده، کاهش می دهند . وجود طرحهای استاندارد برای آبراهه این نوع واحدها سبب می گردد تا توزیع جریان بر روی رانر توربین غیرمتقارن بوده، تلفات انرژی افزایش یافته و بازده کلی واحد کاهش یابد، لذا انجام مطالعات توجیهی جهت مقایسه زیانهای ناشی از تلفات انرژی با کاهش هزینه های اولیه، قبل از استفاده از این نوع واحدها ضروری است . وظیفه مشاورین و طراحان نیروگاههای کوچک آبی در حال حاضر محدود به انتخاب مناسبترین نوع از واحدهای موجود در بازار از نظر تطبیق با شرایط خاص محلی ساختگاه نیروگاه و طراحی هیدرولیک سیستم انتقال آب نیروگاه مشتمل بر آبراههای بالا دست، پایین دست و محل واحدها می باشد . شکل دهی به سازه آبگیر معمولاً با رعایت دستورالعملهای طراحی آبگیر انجام می شود . تلفات انرژی در آشغالگیرها را می توان با انتخاب مناسبی از نسبت عمق به ضخامت تیغه ها به حداقل رساند . آبراهه پایین دست شامل لوله خروجی و آبراهه پایاب است . کارهای پژوهشی زیادی در زمینه بکارگیری اصول نظری کنترل لایه مرزی جداری جهت کاهش طول لوله خروجی توربینهای آبی به عمل آمده است . در توربینهای آبی هرچه سرعت ویژه برای یک ماهه بیشتر باشد، ژنراتور کوچکتر و واحد در مجموع سبک وزنتر شده و پروژه اقتصادی تر خواهد شد . از طرف دیگر با افزایش سرعت ویژه پتانسیل کاویتاسیون افزایش می یابد . بهینه سازی طراحی ها در این زمینه موضوع مورد بحث در مقاله حاضر می باشد که به صورت مروری بر روشهای به هنگام و متداول امروزی در جهان جمع آوری و تدوین شده است .